氧化挥发（oxidation volatilization），理学-化学-放射化学与核化学-核燃料循环化学-核燃料循环，将乏燃料经加热氧化以除去气体裂片核素的一种首端处理过程。其目的是在乏燃料后处理分离工艺前，实现包壳与燃料芯块的分离，以及燃料氧化和裂变产物3H等挥发性核素的去除。在氧化挥发法中，把氧化物燃料与氧气一同加热，或者先氧化后还原。通常是把二氧化铀（UO2）-二氧化钚（PuO2）燃料（MOX燃料）在氧气气氛中加热到450～750℃，这时UO2的晶格破裂，并氧化成U3O8同时释放出一些气体裂片核素，如绝大部分3H和大约一半量的131I、133Xe、85Kr等气体裂片核素可被除去。或者先用臭氧把铀氧化成三氧化铀，然后再加热降解该氧化物生成U3O8。经氧化挥发法处理后，乏燃料的比表面积增大，有利于化学试剂的浸润和贯穿，有利于乏燃料元件的溶解。