Avant d'être la pomme de discorde entre écologistes et socialistes, le Mox, de l'anglais mixed oxide, est un combustible nucléaire à base d'oxyde mixte d'uranium et de plutonium. Il contient entre 5 et 10 % de plutonium et entre 90 et 95 % d'uranium appauvri. À l'origine, le Mox était le combustible des réacteurs à neutrons rapides, du type Superphénix, tous à l'arrêt depuis l'abandon de ce dernier, en 1997, par Lionel Jospin. La technologie qui permet sa fabrication est héritée du nucléaire militaire, puisque la production de plutonium a été lancée, dans les années soixante, pour les besoins de la bombe atomique.
Après l'arrêt de Superphénix, la décision a toutefois été prise en France de l'utiliser dans les réacteurs électronucléaires existants qui fonctionnent normalement avec du combustible à l'uranium enrichi. 21 des 58 réacteurs français fonctionnent actuellement avec un maximum de 30 % de Mox.
Dans cette optique, les combustibles usés des centrales nucléaires sont entreposés, entre 3 et 5 ans, dans des piscines remplies d'eau (le temps que leur radioactivité baisse) avant d'être retraités par l'usine de la Hague dans la Manche. L'opération consiste alors à séparer l'uranium (95 % du total), le plutonium (1 %) des déchets ultimes (4 %). Le plutonium ainsi extrait est alors acheminé vers l'usine Melox de Marcoule, dans le Gard, qui est actuellement la seule au monde à fabriquer du Mox.