混合氧化物（MOX）乏燃料的高温化学处理是核燃料循环工艺的重要环节。目前乏燃料氧化铀的高温化学处理方法主要有两种:热化学还原和电化学还原,使用的熔盐介质主要为氯化物熔盐和氟化物熔盐。由于在这两种熔盐中的热化学还原产生较多二次污染物、电化学还原固态氧化物还原速率比较低,因此有必要选择能够使氧化铀溶解的新的熔盐体系,实现氧化铀与其他裂变产物氧化物的分离,并加快氧化铀的还原速率。本论文利用碱性氢氧化钠熔体,将U₃O₈溶解到NaOH熔体中,并分别采用热化学还原和电化学还原的方法还原U₃O₈,研究两种方法的可行性。（1）在623 K下,在空气气氛下,将U₃O₈加到NaOH熔体中（U₃O₈的质量百分比为2.5 wt%）,研究发现U₃O₈在空气气氛下的溶解行为分为三个阶段:i.U₃O₈在NaOH熔体中的物理溶解,整个阶段没有发生化学反应;ii.U₃O₈的化学溶解,生成产物Na₄UO₄、Na₄UO₅和H₂O;iii.溶解反应产物Na₄UO₄被空气氧化为Na₄UO₅;而在氩气气氛下Na₄UO₄不会发生与氧气的反应。在623 K-973 K内,研究不同温度下U₃O₈的溶解反应与时间的关系,发现随着温度的升高,溶解反应所需的时间减少,即温度升高会使U₃O₈的溶解反应速率加快。（2）在623 K-973 K内,在氩气气氛下,向含有2.5 wt%U₃O₈的NaOH熔体中加入还原剂金属钠,发现U₃O₈的钠热化学还原机理为:i.U₃O₈在金属钠的作用下首先生成U₃O₇;ii.还原产物U₃O₇会发生溶解反应生成Na₄UO₄、Na₄UO₅和H₂O;iii.Na₄UO₄和Na₄UO₅会在金属钠的作用下再次转化为U₃O₇。其中,金属钠的还原作用仅能使U₃O₈中一个+6价的U（VI）还原为+4价的U（IV）,而无法直接在NaOH熔体中将U₃O₈还原为金属。（3）在温度为773 K、氩气气氛下,在含有2.5 wt%U₃O₈的NaOH熔体中,在U₃O₈的物理溶解阶段,进行循环伏安的测定,发现得到的循环伏安曲线中均没有出现U₃O₈的氧化还原峰,即U₃O₈的氧化还原峰在NaOH熔体的电化学窗口之外;通过热力学计算,发现NaOH、Li OH、KOH碱性熔体的理论分解电压均小于U₃O₈电解还原生成U₃O₇的理论分解电压,即在NaOH熔体中无法进行U₃O₈的电化学还原研究。