随着核电项目的密集开工，核燃料铀资源的供应与乏燃料的长期安全管理作为国产核电产业发展的两大难题日益凸显。
　　国内核燃料市场尚未完全放开
　　
　　核燃料是核电站的“粮食”。由于铀矿属于国家战略性矿产，国内只有中核集团独立供给。除了少量的进口核燃料，中核集团是国内唯一拥有完整核燃料循环产业链的企业，持有从天然铀的开采到后端乏燃料处理的全部资质。
　　先后经历了核工业部核燃料局，中国核工业总公司核燃料局，中国核工业集团公司核燃料部，中国核工业集团公司核燃料事业部，直到2013年4月12日，中国核燃料有限公司正式成立，成为国内唯一核燃料生产商、供应商、服务商。
　　此前，中核集团董事长孙勤在接受《人民日报》记者采访时指出，中核集团核燃料循环后处理分三步走。第一步，2010年建成的我国第一座核电乏燃料后处理中间试验工厂，标志着我国全面掌握了乏燃料后处理技术，成为世界上少数掌握该项技术的国家之一。第二步，正准备在甘肃建设核燃料科技园。第三步，中法合作建设的800吨大型核循环项目计划于2020年开工，2030年左右建成，建成后我国将形成商用的大规模核循环能力，为我国核电可持续发展保驾护航。
　　中核集团旗下的中国核燃料有限公司的“十三五”规划中有这样的描述：到2020年，建立军民深度融合的核燃料产业体系，在满足国内核电发展需要的同时，实现在国际市场上规模化经营，到2020年末，占国际市场份额10%，到2030年占国际市场份额20%。
　　而作为中国最大核电运营商的中广核，在国内铀矿开采中只有探矿权，不具备开采权和生产核燃料资质。在核燃料领域，中核与中广核之间的“摩擦”和“角力”，几乎已是业内公开的秘密。
　　为打破发展桎梏，中广核选择从海外铀资源切入核燃料市场。2008年12月，中广核全资子公司中广核铀业公司获得了商务部“核燃料进出口专营资质”，为中广核实现燃料自主提供了可能。2009年3月，国务院国资委下发了调整中广核主业的通知，增加了“天然铀资源的勘查、境外天然铀资源的开发及相关的贸易与服务”。
　　近年来，中广核在海外积极开发铀矿资源，分别在哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、澳大利亚、加拿大等多国开展核燃料业务。“我们投资的纳米比亚湖山铀矿将于2016年下半年投产，产量非常大，年产八氧化三铀有望达到6500吨，将成为全球第二位的大型铀矿。”贺禹董事长对《中国经济周刊》记者表示。
　　核废料处理列入“十三五”百大工程项目
　　与人类任何活动一样，核电生产也会产生废料。法国电力公司（EDF）提供的数据显示，每台核电机组每年产生不到100立方米的中低放废料和短寿命废料。随着技术的改进和发展，废料的数量还在不断下降，最近10年每台核电机组的核废料数量已经减少了约一半。
　　核废料处置是核电产业链中的一个重要组成部分，是实现核能可持续发展必须解决的重要问题。
　　官方资料显示，国际上对核燃料后端处理（乏燃料后处理和最终处置）通常有两种策略：一种是将乏燃料（高放废物）暂时贮存后，经过整备后永久处置;另一种是对乏燃料进行后处理，回收其中的铀和钚，并制成 MOX 燃料提供给反应堆使用。各核电国家按照自身的条件选择处理策略，我国采取对乏燃料进行后处理，回收铀、钋并加以重复使用的“闭合循环”策略。
　　国家核安全局原局长赵成昆曾撰文指出，我国对核电厂放射性固体废物实行分类管理。根据放射性废物的特性及其对人体健康和环境的潜在危害程度，将核电厂的放射性废物分为高水平放射性废物、中水平放射性废物和低水平放射性废物。低、中水平放射性固体废物在符合国家规定的区域实行近地表或地下处置。高水平放射性固体废物实行集中的深地质处置。
　　核电厂运行产生的中低放固体废物，先在核电厂的固体废物暂存库贮存一定时间，然后送中低放固体废物处置场处置。我国已在甘肃和广东建造了两个低中放固体废物处置场。
　　“十三五”规划纲要明确，到2020年，国内“核电运行装机容量达到5800万千瓦，在建达到3000万千瓦以上，加强核燃料保障体系建设”。随着国内核电发展规模不断扩大以及未来核电出口数量逐渐增多，加强核燃料保障体系建设已经是大势所趋。
　　在“十三五”规划纲要中，明确了“十三五”期间要“建设5座中低放射性废物处置场和1个高放射性废物处理地下实验室”，核废料处理作为百大工程项目之一，已经提高到国家高度。
　　中核集团方面预测，到2030年，中国压水堆核电站乏燃料累计约23500吨，而离堆贮存的需求将达到15000吨。