用粉末冶金干法或化学湿法制造铀、铀-钍或钍氧化物，或碳化物燃料芯核(直径200~600μm的陶瓷微球)的过程。早期欧洲龙计划(Dragon Project)发展了干法工艺，现工业上采用溶胶-凝胶法(湿法)。湿法与干法相比，具有工序少、无粉尘、适于远距离操作、得到的微球质量好和尺寸分布窄等优点。

(1)溶胶-凝胶法:把含铀、铀-钍或钍的胶体溶液(溶胶)，通过机械方法分散成形，经胶凝反应得到凝胶微球，再经洗涤、陈化、干燥、煅烧和烧结等工序制造燃料芯核。按照胶凝过程的反应类型有内胶凝法和外胶凝法两种。内胶凝法的溶胶中，已含有胶凝化学反应的所有必要试剂，如硝酸铀酰、尿素和乌洛托品。该溶胶是弱酸性，在室温下不稳定。当把处于低温(<10℃)的这种溶胶通过振动喷嘴向90℃硅油中分散成形时，几秒钟内即发生水解反应，生成UO2(OH)2胶凝球。外胶凝-沉淀法的溶胶中，如含有硝酸铀酰、有机添加剂和聚乙烯醇，只有把它向氨中分散成形时，才能发生胶凝反应。胶凝反应首先在液滴表面开始，再向内部发展。为了得到碳化物燃料陶瓷微球，在溶胶中需预先加入碳黑。

(2)粉末冶金干法:把UO2、U3O8或ThO2粉末和碳黑按一定比例混匀后加入黏结剂，混匀后经团聚过程制粒，成球粒子。再经干燥、煅烧和烧结得到氧化物芯核。为了得到碳化物芯核，需在上述氧化物-碳黑团聚粒子表面再团聚厚约100μm的碳黑，通过加热促成向碳化物转变，最后在高温下(约2500℃)熔化成形。