与路上核电站相比，金属陶瓷核燃料多用于浮动式核电站的应用，具有较大的经济实用性，核反应堆在正常工况和异常工况下具有更高的可靠性和安全性。具有耐用性高、可靠性好、较低的换料频率，产生更多电能的同时产生更少的乏燃料。 应用于浮动式核反应堆的金属陶瓷核燃料主要分为以下几种：

（1）改良的UO₂芯块燃料

通过改进UO₂的导热性可以提高UO₂芯块的应用性能，添加BeO、SiC等可增加 UO₂芯块的热导率 。 BeO 是具有最高热导率的陶瓷材料之一，辐照环境下，即使在 2200 ℃不与 UO₂反应，良好的中子慢化特征，在发生 (n，2n) 核反应时释放一个中子，使中子平衡得到改善。添加到UO₂中的BeO形成连续网状的结构，可将燃料芯块中心的热量有效的导出。研究人员开发了一种“共烧结”技术制备UO₂-BeO芯块，制备芯块的标准过程是使UO₂形成小的颗粒，然后一同烧结 。 在烧结前引入BeO粉到颗粒状的UO₂，颗粒周围被高热导率BeO包围，BeO从中心导出热量。因此产生同样的热功率，与传统的UO₂芯块相比，这种燃料有更低的中心线温度，减少了与包壳的相互作用，减少因不均匀的热膨胀导致的芯块开裂。

（2）UO₂-Zr弥散燃料

为了增加UO₂燃料的热导率同时提高燃耗，俄罗斯采用毛细管浸渍技术制备 UO₂弥散棒状燃料，以改进的低熔点（1063K-1133K）的锆合金为基体，这种棒状燃料可以增加燃料中铀的含量，降低燃料元件芯体内部温度，扩大燃耗和增强燃料元件在运行瞬态的耐受性。 毛细管浸渍技术可以制备高铀含量的燃料，燃料相的体积分数可达55%～65%，基体体积分数为10%～20%，包含15%～30% 的气孔率。通过毛细管浸渍法制备的燃料元件铀含量可达 9～10 g/cm，高的热导率 18～22 WmK，这种燃料用于PWR和BWR时，燃料的温度低至723K～773K，同时内部显著的气孔特征可协调燃料的肿胀。由于毛细管浸渍技术制备的弥散型燃料，具有的高铀装载量、高耐用性，可靠性、增大燃耗，高热导率等特点。这种类型的燃料元件正在考虑用于浮动式反应堆。

（3）UO₂-AlSi弥散燃料

UO₂-AlSi 燃料的高质量已在核动力破冰船堆芯中得到了检验。俄罗斯正在基于核动力破冰船的燃料元件，制造用于浮动式核电机组和小型反应堆破冰船堆芯采用燃料棒。这种燃料以铝硅合金为基体，UO₂弥散在基体中，235U的富集度不超过20%，并且已将这种燃料成功应用在KLT-40C浮动式核反应堆上。 UO₂-AlSi 弥散棒状燃料包壳为锆合金，采用双金属共挤压工艺制造。这种燃料元件具有固体金属型燃料的中心温度低、包容裂变产物性能好、抗冲击性好等特点。

（4）U-Zr合金燃料

美国Lightbridge公司正在开发一种应用于轻水堆的改良型U-Zr金属燃料，它能够在比传统UO₂燃料高 30% 的功率密度下运行。 这种新燃料可以使压水堆在更高的输出功率下运行并且延长运行周期，从而提高经济性、安全性和燃料性能。这种合金燃料使用富集度高达19.7 wt%的235U。燃料棒沿着其长度方向呈螺旋形结构，这种独特的几何形状与合金热性能的结合，大大提高了向冷却剂的传热。燃料棒的制造过程是粉末冶金同时挤压使燃料棒的三部分之间形成冶金结合，增强了燃料的导热性能。燃料棒独特的十字形结构比标准的圆柱形燃料棒多提高了40%的表面积，这种十字形结构的燃料具有良好的应用前景，是未来浮动式轻水反应堆可选择的燃料。