Każdy reaktor, wykorzystujący uran jako paliwo, produkuje w czasie swej normalnej pracy odpady. Co 12-18 miesięcy reaktor jest wyłączany i jedna czwarta paliwa jest wymieniana na nowe. Zużyte paliwo składa się z plutonu (ok. 1%), uranu (ok. 96 %) i tzw. produktów rozpadu (wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych).
Procesy przetwarzania zużytego paliwa zostały zapoczątkowane w USA, Związku Radzieckim, Wielkiej Brytanii i Francji i początkowo były wykorzystywane do pozyskiwania, na drodze procesów chemicznych, plutonu używanego w broni jądrowej. W latach 50-tych i 60-tych zwolennicy energii jądrowej zaczęli promować wykorzystanie plutonu jako paliwa do reaktorów atomowych, co miało stanowić niewyczerpalne źródło energii. Powstał projekt reaktora powielającego prędkiego, w którym produkowano by pluton, który byłby następnie przetwarzany i używany jako paliwo.
Jednak program utworzenia reaktora powielającego prędkiego okazał się trudny do zrealizowania z powodu kosztów i problemów technicznych. W tym samym czasie natomiast, na szeroką skalę budowano reaktory na wzór amerykańskiego reaktora lekkowodnego, które wytwarzały znaczne ilości odpadów w postaci wypalonego paliwa.
Handel usługami związanymi z przerobem odpadówSprzeciw wobec składowania odpadów radioaktywnych w okolicach reaktorów doprowadził do podpisania umów pomiędzy instytucjami zarządzającymi reaktorami a firmami zajmującymi się przetwarzaniem odpadów. Podczas gdy w latach 70-tych i na początku lat 80-tych w USA nastąpił odwrót od handlu usługami związanymi z przetwarzaniem, we Francji i w Wielkiej Brytanii powstawały nowe zakłady przetwarzania odpadów nuklearnych. Od początku lat 70-tych do dziś, tysiące ton wypalonego paliwa zostało przetransportowanych statkami i koleją do zakładów przerobu paliwa jądrowego: La Hague we Francji oraz Sellafield w Wielkiej Brytanii.
Przerób, który polega na chemicznym wyselekcjonowaniu plutonu i uranu z wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych, jest procesem niebezpiecznym, w którego wyniku znacznie wzrasta ilość produkowanych odpadów promieniotwórczych jak również czystego plutonu, stosowanego bezpośrednio w broni atomowej.
Rezultatem przetwarzania odpadów jest posiadanie przez koncerny energetyczne takie jak: EON, RWE, Tokyo and Kansai Electric, British Energy, EDF, Electrabel, Vattenfal i inne, ogromnych ilości plutonu, uranu i odpadów promieniotwórczych (nisko-, średnio – i wysokoaktywnych). Pomimo planów wykorzystania plutonu i uranu, jedynie znikoma ich część zostaje zużyta. Pozostała część jest składowana w magazynach na terenie obiektu zajmującego się przerobem odpadów lub przewieziona do Rosji, np. do Krasnojarska.

Dannenberg, Niemcy– przygotowywanie transportu odpadów z Gorleben w Niemczech.
Przetwarzanie to dumpingPrzerób odpadów promieniotwórczych nie ma sensu. Jest kosztowny, powoduje powstanie bezużytecznych substancji, zwiększa całkowitą ilość odpadów i uwalnia je bezpośrednio do środowiska, a także podnosi ryzyko rozprzestrzeniania broni jądrowej.
Przerób to właściwie to samo co dumping odpadów promieniotwórczych. Większość odpadów eksportowanych do zakładów zajmujących się przetwarzaniem we Francji, Wielkiej Brytanii i Rosji zostaje tam na zawsze.
Jedną z najbardziej kontrowersyjnych kwestii związanych z zakładami przetwarzającymi odpady są produkowane przez nie ogromne ilości radioaktywnych ścieków odprowadzanych do morza oraz radioaktywnych dymów wydalanych do atmosfery. Dwa europejskie zakłady przerobu paliwa atomowego Sellafield i La Hague stanowią największe źródło skażenia promieniotwórczego w Europie. Radioaktywne skażenie wód dociera aż do Arktyki i wschodniej Kanady.
Obok zwiększania poziomu ogólnego skażenia promieniotwórczego, obiekty te spowodowały skażenie organizmów morskich np. glonów, planktonu i skorupiaków, w tym homarów, które pochłonęły ilość radionuklidów znacznie przekraczającą dopuszczalne normy obowiązujące po wybuchach jądrowych. W okolicy obu obiektów wzrosła również zachorowalność dzieci na białaczkę i inne choroby popromienne.
Obecnie na świecie są trzy działające zakłady przerobu paliwa jądrowego: La Hague we Francji, Sellafield w Anglii (sam zakład nazywa się THORP) oraz Rokasho w Japonii, który rozpoczął działalność w 2006 r.
Sellafield: kompleks atomowy położony na północno-zachodnim wybrzeżu Anglii. Początkowo nosił nazwę Windscale i służył do produkcji plutonu do broni atomowej. Obecnie znajdują się w nim głównie urządzenia do przetwarzania odpadów i produkcji paliwa. Obiekt ten wyróżnia się najwyższą na świecie koncentracją odpadów radioaktywnych oraz całą kartoteką wypadków związanych z promieniotwórczym skażeniem środowiska i napromieniowaniem pracowników.
Zakłady przetwórcze z Sellafield odprowadzają rocznie do morza około 230 milionów litrów radioaktywnych ścieków. Morze Irlandzkie jest jednym z najbardziej skażonych mórz na świecie. Skażenie wód gruntowych, ujść rzek i gleby w pobliżu kompleksu przekracza poziom skażenia odnotowany w strefie zamkniętej wokół elektrowni w Czarnobylu. W porównaniu ze średnią krajową, wokół Sellafield nastąpił dziesięciokrotny wzrost liczby zachorowań na białaczkę wśród dzieci. W domach położonych na wybrzeżu Morza Irlandzkiego znaleziono pył zawierający pluton.
La Hague: francuski obiekt przetwarzający odpady radioaktywne, zarządzany przez Compagnie Générale des Matières Nucléaires (Cogema), położony na Półwyspie Cotentin w Normandii. Jest największym na świecie importerem wypalonego paliwa z zagranicy. Do jego klientów należą: Niemcy, Japonia, Holandia, Szwajcaria i sama Francja.
Każdego dnia do kanału La Manche odprowadza się 1,4 miliona litrów radioaktywnych ścieków. Pochodzące stąd skażenie przesuwa się na północ wzdłuż wybrzeży Morza Północnego i dociera nawet do krajów nordyckich i Arktyki.