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关于如何确保核电站的安全运行，以及如何处理使用过的核燃料，以期为我国的核电工业提供借鉴，尤其是安全上的重要借鉴
目前，世界上有13个国家依靠核能提供至少四分之一的总发电量。2012年，核电站提供了全球电力的12.3%。截至2014年5月，全球30个国家正在运营的用于发电的核反应堆有435个，有15个国家共有72个新的核电站正在建设中。对清洁空气的关注是世界各地在建的72个反应堆（其中五个在美国）的一个主要原因。
核能是到目前为止最大的不会产生任何空气污染的电力来源，也是唯一一个可以全天候生产大量电力的来源。它不受不断变化的天气条件、不可预知的燃料成本波动的影响，使用浓缩铀为燃料，核能设施能够产生成本低、价格稳定的电力。一个铀燃料芯块——只有铅笔擦的尖的大小——产生的能量相当于481立方米的天然气，807公斤的煤，或是564升的石油。同时，核能是最高效的电力来源，在2012年，其平均运营效率达86%，而相比之下，天然气为56%，煤炭为55%，风能为31%，太阳能为27%。
任何国家的主要行业都是受政府监管的，对核电而言，国家监管机构在审批所使用的技术、选址以及如何运行中发挥着重要作用。除了各国政府以外，联合国国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）负责执行关于核电的国际协定，特别是核不扩散条约（Nuclear Non-Proliferation Treaty，NPT），在促使为和平利用原子能而进行国际合作的同时，在民事程序上提供相互保证。另外还有一些通过世界核电营运协会（World Association of Nuclear Operators，WANO）的不太正式的国际合作，在提高反应堆运行的安全性和可靠性，并使其保持高标准中发挥着重大作用。
核电安全
核电的安全问题一直备受关注，各国为发展安全核电也一直在不懈努力。
核能工业是美国最安全的产业之一，它受到有多个备份的安全系统、强大的物理防御和训练有素的电站安全人员的保护。自9·11恐怖袭击以来，该工业不断改进其安全系统而为应对新出现的威胁做准备，比如宽体商用客机的撞击或网络攻击。每个美国核电站都配备多方面的安全措施，以保护设施免受入侵，同时保障公众免受发生破坏行为时暴露于放射性物质释放中的可能性。另外，帮助核反应堆及其安全设备运行的计算机系统是与互联网隔离的，以防止外界侵扰。同时，核工业也采取措施，以确保其核电站免受网络袭击。核电行业成立了专门小组，为防止网络漏洞制订了全面的保护准则。
反应堆本身通常受具有厚钢内胆的大约1.2米厚的钢筋混凝土保护，反应堆压力容器由15厘米厚的钢制成。钢筋混凝土安全壳结构被设计为可以承受许多自然灾害的冲击，包括飓风、龙卷风、地震和水灾，以及具有相当大的力量的空中飞行物，比如宽体商用客机。
美国核管理委员会（NRC）监管商业和机构用核能，包括核电站。NRC在三个战略领域监控核电站的性能：反应堆安全、辐射安全和防护措施。训练有素且独立的核管理委员会检查员在每个核电站的运营、维护、设备更换和培训进行现场监督。美国的每个核电站都有详细的紧急情况响应计划。运营商定期与当地、州和联邦应急反应组织一起，共同检测计划。同时，每两年每个核电站必须在地方和州政府机构的协调下，进行一次全面的应急演习。另外，美国政府在每个核能设施周围都设立了16公里的应急计划区，以在发生严重反应堆事故时保护公众。如果事故严重，应急管理领导人将指示公众躲避或撤离，以避免暴露于潜在的放射性物质泄漏中。当有辐射释放时，国家和地方政府将核设施周围方圆80公里内的区域进行水、牛奶、土壤和作物采样，以确定是否有辐射沉积。
在美国，在核电站开始生产电力之前，放射性环境监测计划就已经开始着手对当地环境的放射性背景进行基本调研。该计划在电站周围建立固定监测台站，对空气、地表水和地下水、本地农场的牛奶和植被等进行采样。电站经营者还会把样本送往州和联邦监管机构进行独立核查。
美国大多数核电站沿湖泊、河流或海岸而建，因为站内设施需要使用水来冷却反应堆。在核电站中用于制造蒸汽的水会被留在严格封闭的循环系统中。核电站排放的冷却水必须符合联邦清洁水法案的要求和国家规定的标准，以保护水质及水生生物。核管理委员会还审查电站的运行，以确保对水质和水生态环境不会造成任何不利的影响。比如位于马里兰州的切萨皮克湾（Chesapeake Bay）沿岸的Calvert Cliffs核电站开始运营的七年之前，科学家们就开始研究当地的海洋生物，包括蓝蟹、牡蛎和鱼。超过30年的数据表明，Calvert Cliffs核电站对当地海洋生物没有不良影响，并且事实上还有一些物种受益。
在促进美国安全、高效的核电站运行方面，行业组织也发挥了重要作用。比如国际性组织世界核电运营商协会（World Association of Nuclear Operators，WANO）整合全球范围内核电站的最佳实践和运营经验，以提高核电站的安全性和可靠性。WANO每年收集美国及世界各地的核电站的性能信息；核电业务研究所（Institute of Nuclear Power Operations，INPO）通过设置核电站运行的行业性能目标、标准和准则，以及对核电站进行定期评估，来促进美国核电站高水平的安全性和可靠性；非赢利性组织保健物理协会（Health Physics Society，HPS）由各个科学领域中的专业人员组成，其目的是促进辐射安全，它为很多组织——包括学术界、医药界、政府和核工业——提供处理放射性材料的信息。
2011年3月的日本福岛第一核电站严重事故发生后的几天之内，美国核能工业就做出反应，汲取日本事故的经验教训，采取步骤进一步加强美国核反应堆的安全。比如他们检查核电站，以确保它们能够承受类似的极端自然事件。此外，整个行业通过了一项战略，以确保在日本事故中汲取的经验教训迅速并有效地应用在美国的反应堆。其他大多数国家采取了与美国类似的方法并保持其设施运行。 为保证安全，法国有滚动十年的反应堆评审。英国的反应堆寿命延长由业主基于商业理由做出决策，而决策的背景是核条例办公室对所有反应堆进行的10年安全评审，该评审在任何情况下将关闭被认为不安全的任何电站。
核废料处理
对使用过的核燃料的处理包括临时存储、回收、运输和最终地质处置等。
高放射性废弃物只占核能发电产生的废弃物总量的3%，但它们包含95%来自核能发电所产生的放射性。低放射性废弃物占放射性废弃物总量的90%，但只占放射性的1%。目前，世界上大多数使用过的核燃料没有被回收，但对使用过的燃料再加工从中恢复铀（如后处理铀，即后铀，RepU）和钚（Pu），避免浪费宝贵的资源。用过的燃料中有96%是铀，有不到1%的钚，其余3%为高放射性废弃物。经过再加工的后铀和钚已经被循环利用到新的燃料中。钚与铀以氧化物的形式混合被称为混合氧化物燃料（mixed oxide fuel ，MOX）。
高放射性废弃物在数千年后都还会保持高放射性，因此它们需要在建于地下深处坚固的地质结构工程设施中进行处置。虽然目前没有这样的设施在运营，但其可行性已被证实，有几个国家已经在设计和建造它们的过程中。中放射性废弃物和低放射性废弃物会在许多已经建成的贮存库进行更接近地表的处理，无需屏蔽。并且，对低级别放射性废弃物的处置与一般市政垃圾填埋场差别不大。
核燃料在反应堆中使用一次之后拆除并转移到贮存库进行最终处置，是一种“直流通过”的燃料使用，被称为“开放式”燃料循环。铀燃料的回收和再利用被称为“封闭”燃料循环。跨出“开放式”燃料循环将需要各种因素共同作用，比如需要先进的反应堆、新的政策以及持续的金融投资等。
下面分别介绍一下世界上几个主要核电国家的核废料处理经验。
美国
由于经济和国家安全的原因，美国不回收用过的核燃料。美国核能工业近50年产生的使用过的核燃料如果端到端堆叠的话，覆盖的面积将有一个足球场的大小，深度不到9.2米。大多数使用过的核电站燃料被存储在注满水的钢衬钢筋混凝土池中，或是存储在密闭的钢或钢筋混凝土容器中，对安全系统坚持不懈地监控和维护确保这些容器的安全性。使用过的核燃料已经被安全地保存了约50年。在2011年3月日本福岛第一核电站的事故中，被存放在池中的使用过的核燃料在地震和海啸得以幸存而未受严重破坏，这也证明了存储池设计的稳健。但福岛事故发生后，美国核能产业仍是立即采取了措施，通过安装更精密的仪器来监测燃料存储池的情况。
短期内，使用过的燃料还将会储存在核能设施场址。但核能设施的初始设计和施工仅为用过的核燃料提供一、二十年的存储，而不是对其长期进行储存。联邦法律要求美国能源部从1998年开始将使用过的燃料从场址移出，但实际行动至今尚未开始，其结果就是许多核电站的存储池容量已经被用光。最终，政府会将其转移，并把无法使用的最终产品放置在深的地质贮存库中。各界均支持在愿意收容的社区和州为使用过的核燃料的临时储存建设统一的设施，在尤卡山（Yucca Mountain）或其他区域建立这样的设施取得了实质性进展。
在美国，使用过的核燃料的运送需要使用满足严格的安全和保障要求的巨大的密封容器。容器的设计和制造由核管理委员会控制与核准，以确保容器在正常运输条件下和严重事故期间均能保持其完整性。大多数运输采用铁路，当铁路不能抵达时需要靠公路，但只能沿着指定的路线进行。
目前，联邦政府计划开发先进的回收技术，以充分利用以使用过的核燃料中未被利用的能量，并且减少需要处理的副产品的数量和毒性。业界支持研究开发和示范改进先进的燃料循环技术，关闭核燃料循环，从而有可能减少在贮存库中放置的副产品的数量、热量和毒性。
法国
法国一开始就选择了闭式燃料循环，涉及再处理使用过的燃料，以回收铀和钚进行再利用，并减少高放射废物的处置量。回收可以从原始铀中提取30%的能量，并极大减少需要处理的废弃物的量。在反应堆现场的池中储存使用过的燃料相对短暂。2011年下半年，法国电力公司70%使用过的燃料都存储在池中，19%在干桶中，11%已被重新处理，总储量为1.42万吨。法国每年产生约7300吨贫铀尾料，使用过的MOX燃料和RepU（后铀）燃料被存储起来，以待后处理以及为第四代快速反应堆使用的钚。到2040年，这一资源预计将达到约45万吨贫铀（DU）。目前使用过的MOX燃料没有被进行再加工。
贫铀尾料浓缩在俄罗斯的Novouralsk和Zelenogorsk进行。在2006到2009年间，来自AREVA（阿海珐）和法国电力公司（EdF）的3.3万吨法国贫铀尾料已被送往俄罗斯，到2010年5月，约有3090吨浓缩的“天然”铀（约含0.7%的U-235）已返回法国。重新浓缩后产生的尾料留在俄罗斯作为浓缩商的财产。
来自法国和其他国家的反应堆使用过的燃料被送到AREVA在La Hague的厂进行加工处理。处理提取99.9%的钚和铀进行回收，已使用燃料的3%残留成为高放射废弃物，被玻化并储存在那里待以后处置。法国的后端战略和产业发展是逐步进化的，符合未来的需求和技术发展。现在位于La Hague（1990年左右投产）的电站的设计工作寿命至少为四十年，随着持续的运行和技术改进，预计可以运行到2040年左右，而那时第四代核核电站（反应堆和先进的处理设施）应该已经投产。因此，未来十年有三个主要研发领域：一是基于铀和钚的共萃取和共沉淀以及纯铀流（消除自身的任何钚分离）的COEX过程。这是专门为第三代回收厂设计的，目前接近产业部署。二是基于优化的为第四代以铀为一般燃料的快速中子反应堆回收的IAMEX-SANEX过程，从短寿命的裂变产物中的选择性地分离长寿命放射性核素。三是将分类萃取锕系元素（GANEX过程）作为一个长期的研发目标，均质回收的锕系元素（如铀-钚加上次锕系元素）是第四代快速中子反应堆的驱动燃料。更长期的目标是铀、钚和次锕系元素的集成回收。就实际情况而言，大约在2040年，需要有一项技术（希望是GANEX或类似技术）经过验证，以配合第四代快速反应堆的产业布局。而在此阶段，目前的La Hague工厂将需要到期更换。 法国的核废物处理贯彻1991年的废物管理法案（2006年更新），国家放射性废弃物管理局（National Radioactive Waste Management Agency，ANDRA）确立研究方向。全国科学评估委员会（National Scientific Assessment Committee）评估高级别和中间级别废弃物在三个方面的研发：深层地质处置、分离和嬗变以及核废料临时储存。关于分离和嬗变，以及在一定的限制下对废弃物进行长期地表储存的研究都在进行中。国家放射性废弃物管理局每两年出版一次废弃物库存数据并向政府报告，以便议会能够对废弃物政策做出决定。
在国民议会和参议院大力支持下，2006年6月通过了核材料和废弃物管理计划法案（Nuclear Materials and Waste Management Program Act），适用期15年。法案正式宣告将深层地质处置作为高级别和长寿命的放射性废物的参考解决方案，并计划2015年通过贮存库许可，2025年开始使用。法案也肯定了再处理使用过的燃料和回收利用钚和铀的原则，以减少最终废弃物的数量和毒性，并呼吁在2020年建成一个第四代反应堆的原型，以测试长寿命锕系元素的嬗变。2006年的核材料和废弃物管理计划法案在放射性废弃物和物质方面规定了三个主要原则：减少的数量和毒性、放射性物质及最终废弃物的临时储存，以及深层地质处置。
加拿大
2007年，政府决定将用过的燃料和高级别放射性废弃物放入深地质处置贮存库，如果有需要以后可以取回。深地质处置库要把核废料掩埋在地下500至1000米的稳定岩石之下。废弃物会被放在地下水位以下，以铜或钛容器密封。到2012年底，加拿大有4.6万吨使用过的燃料存储在反应堆场址，并且每年会增加近1500吨。
基于当地居民强烈的正面回应，安大略电力公司（OPG）在2005年计划兴建一个用于掩埋低级和中级放射性废弃物的深地质贮存库，容积大约有20万立方米。贮存库将位于安大略电力公司的西废物管理设施（Western Waste Management Facility）的680米之下，该设施自1974年以来一直在运作，它存储了安大略电力公司20个核反应堆的低级和中级放射性废弃物。环境评估和许可申请已经开始进行，并且在2011年4月，安大略电力公司向加拿大核安全委员会（Canadian Nuclear Safety Commission ，CNSC）提交了一份12，500页的环境评估报告。
韩国
韩国是开放的燃料循环，没有浓缩或再加工。目前，低级和中级的放射废弃物都存储在反应堆场址，并在每个场址进行减容处理，如干燥、压实等。位于庆州的200公顷的中央处置库正在兴建中，以存放这些废弃物。Candu燃料经过6年冷却后进行干式贮存。长期的设想是建造深地质处置贮存库，到底是储存使用过的燃料，还是只是分离的高级别放射废弃物取决于国家政策。
由于受制于韩国与美国的合作协议，无论是国内还是国外，使用过的核燃料再加工都是不可能的。该协议于2014年3月届满，但目前已延期到2016年。2012年11月，关于待处置的使用过的燃料的存储开展了公众咨询，因为反应器场址的存储容量已经达到71%。
瑞典
瑞典在使用过的核燃料处理方面一直走在世界前列。它对一些低放射性废弃物在反应堆现场进行处置，有些在位于Nyk？ping的焚化设施被焚烧。专用船只将使用的燃料和废弃物运送到存储库。
一个位于Forsmark附近，针对可操作的（即最多是中级放射性）放射性废弃物和医疗及工业放射性废弃物的最终地下存贮库已于1988年开始运行。它的容积达到6.3万立方米，每年接收约1000立方米。这也是sthammar地方社区建议的最终高放射废弃物存贮库可选地点之一，它低于波罗的海约50米。
位于Oskarshamn的用于存储使用过的核燃料（视为高放射性废弃物）的CLAB中期库自1985年开始运营，原来的5000吨容量已扩大到8000吨，以服务目前所有的反应堆中使用过的燃料。使用过的燃料被储存在水下一个地下岩洞中40～50年。然后，将被封装在有铸铁内部结构的铜罐中，并最终以膨润土包装，放置在500米深的花岗岩存储库中。
英国
英国拥有完整的燃料循环设施，包括大型再处理厂。从一开始，英国在转化、浓缩、燃料制造、后处理和废弃物处理上一直自给自足，铀依靠进口。
英国的Springfields，有一个6000吨/年的转化厂，浓缩在位于Capenhurst的工厂进行。Urenco正在规划建设在Capenhurst建立7000吨/年的逆转换厂，或者叫尾料管理设施，并预期于2014年运营。加工后的贫化铀将被以化学上更稳定的U308形式进行储存。热氧化后处理厂（Thermal Oxide Reprocessing Plant，Thorp）于1994年投产，截至2010年初，已为海外及国内客户处理约6000吨使用过的燃料。为出口制造的混合氧化物燃料（MOX）一直在Sellafield MOX工厂进行。由于英国有超过100吨的钚存储，因此正在考虑建立一个新的MOX工厂。
英国的大多数放射性废弃物是开拓发展核电的遗留物。固体低放射性废弃物将在Sellafield 附近的一个120公顷的低放射性废弃物处置库（Low Level Waste Repository ，LLWR）进行处置，该库于1959年开始运作。中放射性废弃物被储存在Sellafield和其他来源点，等待处理。目前在Oxfordshire的Harwell有一个2500立方米的退役废弃物处理库正在计划中。后处理产生的高放射性废弃物（High-level waste ，HLW）被玻化放入不锈钢罐，并储存在位于Sellafields存贮库中。一个针对使用过的燃料的干桶贮存库正在Sizewell B兴建，预计2015年开始运行。为了冷却，所有的高放射性废弃物处置前要存放50年。
有人说，核电已经走向了末路。但实际上，在世界上许多地区，核电仍相当具有生命力。根据世界核协会（World Nuclear Association）网站上的报告，在欧洲的芬兰和法国，核电都处于建设中；英国政府大力支持在未来10年建造12座新反应堆，以取代其老化设备；即使是遭受了毁灭性的海啸、并且其福岛第一核电站的核设施惨遭破坏的日本，也在缓慢而精心地重新激活在2011年3月灾难发生后被关闭的一些核电站。不论全球核电如何发展，有一点毋庸置疑，那就是保证安全，目前的核电大国无一不是把核安全放在首位。失去安全的核电将抹煞其可能具有的一切优势。
目前，世界上有13个国家依靠核能提供至少四分之一的总发电量。2012年，核电站提供了全球电力的12.3%。截至2014年5月，全球30个国家正在运营的用于发电的核反应堆有435个，有15个国家共有72个新的核电站正在建设中。对清洁空气的关注是世界各地在建的72个反应堆（其中五个在美国）的一个主要原因。
核能是到目前为止最大的不会产生任何空气污染的电力来源，也是唯一一个可以全天候生产大量电力的来源。它不受不断变化的天气条件、不可预知的燃料成本波动的影响，使用浓缩铀为燃料，核能设施能够产生成本低、价格稳定的电力。一个铀燃料芯块——只有铅笔擦的尖的大小——产生的能量相当于481立方米的天然气，807公斤的煤，或是564升的石油。同时，核能是最高效的电力来源，在2012年，其平均运营效率达86%，而相比之下，天然气为56%，煤炭为55%，风能为31%，太阳能为27%。
任何国家的主要行业都是受政府监管的，对核电而言，国家监管机构在审批所使用的技术、选址以及如何运行中发挥着重要作用。除了各国政府以外，联合国国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）负责执行关于核电的国际协定，特别是核不扩散条约（Nuclear Non-Proliferation Treaty，NPT），在促使为和平利用原子能而进行国际合作的同时，在民事程序上提供相互保证。另外还有一些通过世界核电营运协会（World Association of Nuclear Operators，WANO）的不太正式的国际合作，在提高反应堆运行的安全性和可靠性，并使其保持高标准中发挥着重大作用。
核电安全
核电的安全问题一直备受关注，各国为发展安全核电也一直在不懈努力。
核能工业是美国最安全的产业之一，它受到有多个备份的安全系统、强大的物理防御和训练有素的电站安全人员的保护。自9·11恐怖袭击以来，该工业不断改进其安全系统而为应对新出现的威胁做准备，比如宽体商用客机的撞击或网络攻击。每个美国核电站都配备多方面的安全措施，以保护设施免受入侵，同时保障公众免受发生破坏行为时暴露于放射性物质释放中的可能性。另外，帮助核反应堆及其安全设备运行的计算机系统是与互联网隔离的，以防止外界侵扰。同时，核工业也采取措施，以确保其核电站免受网络袭击。核电行业成立了专门小组，为防止网络漏洞制订了全面的保护准则。
反应堆本身通常受具有厚钢内胆的大约1.2米厚的钢筋混凝土保护，反应堆压力容器由15厘米厚的钢制成。钢筋混凝土安全壳结构被设计为可以承受许多自然灾害的冲击，包括飓风、龙卷风、地震和水灾，以及具有相当大的力量的空中飞行物，比如宽体商用客机。
美国核管理委员会（NRC）监管商业和机构用核能，包括核电站。NRC在三个战略领域监控核电站的性能：反应堆安全、辐射安全和防护措施。训练有素且独立的核管理委员会检查员在每个核电站的运营、维护、设备更换和培训进行现场监督。美国的每个核电站都有详细的紧急情况响应计划。运营商定期与当地、州和联邦应急反应组织一起，共同检测计划。同时，每两年每个核电站必须在地方和州政府机构的协调下，进行一次全面的应急演习。另外，美国政府在每个核能设施周围都设立了16公里的应急计划区，以在发生严重反应堆事故时保护公众。如果事故严重，应急管理领导人将指示公众躲避或撤离，以避免暴露于潜在的放射性物质泄漏中。当有辐射释放时，国家和地方政府将核设施周围方圆80公里内的区域进行水、牛奶、土壤和作物采样，以确定是否有辐射沉积。
在美国，在核电站开始生产电力之前，放射性环境监测计划就已经开始着手对当地环境的放射性背景进行基本调研。该计划在电站周围建立固定监测台站，对空气、地表水和地下水、本地农场的牛奶和植被等进行采样。电站经营者还会把样本送往州和联邦监管机构进行独立核查。
美国大多数核电站沿湖泊、河流或海岸而建，因为站内设施需要使用水来冷却反应堆。在核电站中用于制造蒸汽的水会被留在严格封闭的循环系统中。核电站排放的冷却水必须符合联邦清洁水法案的要求和国家规定的标准，以保护水质及水生生物。核管理委员会还审查电站的运行，以确保对水质和水生态环境不会造成任何不利的影响。比如位于马里兰州的切萨皮克湾（Chesapeake Bay）沿岸的Calvert Cliffs核电站开始运营的七年之前，科学家们就开始研究当地的海洋生物，包括蓝蟹、牡蛎和鱼。超过30年的数据表明，Calvert Cliffs核电站对当地海洋生物没有不良影响，并且事实上还有一些物种受益。
在促进美国安全、高效的核电站运行方面，行业组织也发挥了重要作用。比如国际性组织世界核电运营商协会（World Association of Nuclear Operators，WANO）整合全球范围内核电站的最佳实践和运营经验，以提高核电站的安全性和可靠性。WANO每年收集美国及世界各地的核电站的性能信息；核电业务研究所（Institute of Nuclear Power Operations，INPO）通过设置核电站运行的行业性能目标、标准和准则，以及对核电站进行定期评估，来促进美国核电站高水平的安全性和可靠性；非赢利性组织保健物理协会（Health Physics Society，HPS）由各个科学领域中的专业人员组成，其目的是促进辐射安全，它为很多组织——包括学术界、医药界、政府和核工业——提供处理放射性材料的信息。
2011年3月的日本福岛第一核电站严重事故发生后的几天之内，美国核能工业就做出反应，汲取日本事故的经验教训，采取步骤进一步加强美国核反应堆的安全。比如他们检查核电站，以确保它们能够承受类似的极端自然事件。此外，整个行业通过了一项战略，以确保在日本事故中汲取的经验教训迅速并有效地应用在美国的反应堆。其他大多数国家采取了与美国类似的方法并保持其设施运行。 为保证安全，法国有滚动十年的反应堆评审。英国的反应堆寿命延长由业主基于商业理由做出决策，而决策的背景是核条例办公室对所有反应堆进行的10年安全评审，该评审在任何情况下将关闭被认为不安全的任何电站。
核废料处理
对使用过的核燃料的处理包括临时存储、回收、运输和最终地质处置等。
高放射性废弃物只占核能发电产生的废弃物总量的3%，但它们包含95%来自核能发电所产生的放射性。低放射性废弃物占放射性废弃物总量的90%，但只占放射性的1%。目前，世界上大多数使用过的核燃料没有被回收，但对使用过的燃料再加工从中恢复铀（如后处理铀，即后铀，RepU）和钚（Pu），避免浪费宝贵的资源。用过的燃料中有96%是铀，有不到1%的钚，其余3%为高放射性废弃物。经过再加工的后铀和钚已经被循环利用到新的燃料中。钚与铀以氧化物的形式混合被称为混合氧化物燃料（mixed oxide fuel ，MOX）。
高放射性废弃物在数千年后都还会保持高放射性，因此它们需要在建于地下深处坚固的地质结构工程设施中进行处置。虽然目前没有这样的设施在运营，但其可行性已被证实，有几个国家已经在设计和建造它们的过程中。中放射性废弃物和低放射性废弃物会在许多已经建成的贮存库进行更接近地表的处理，无需屏蔽。并且，对低级别放射性废弃物的处置与一般市政垃圾填埋场差别不大。
核燃料在反应堆中使用一次之后拆除并转移到贮存库进行最终处置，是一种“直流通过”的燃料使用，被称为“开放式”燃料循环。铀燃料的回收和再利用被称为“封闭”燃料循环。跨出“开放式”燃料循环将需要各种因素共同作用，比如需要先进的反应堆、新的政策以及持续的金融投资等。
下面分别介绍一下世界上几个主要核电国家的核废料处理经验。
美国
由于经济和国家安全的原因，美国不回收用过的核燃料。美国核能工业近50年产生的使用过的核燃料如果端到端堆叠的话，覆盖的面积将有一个足球场的大小，深度不到9.2米。大多数使用过的核电站燃料被存储在注满水的钢衬钢筋混凝土池中，或是存储在密闭的钢或钢筋混凝土容器中，对安全系统坚持不懈地监控和维护确保这些容器的安全性。使用过的核燃料已经被安全地保存了约50年。在2011年3月日本福岛第一核电站的事故中，被存放在池中的使用过的核燃料在地震和海啸得以幸存而未受严重破坏，这也证明了存储池设计的稳健。但福岛事故发生后，美国核能产业仍是立即采取了措施，通过安装更精密的仪器来监测燃料存储池的情况。
短期内，使用过的燃料还将会储存在核能设施场址。但核能设施的初始设计和施工仅为用过的核燃料提供一、二十年的存储，而不是对其长期进行储存。联邦法律要求美国能源部从1998年开始将使用过的燃料从场址移出，但实际行动至今尚未开始，其结果就是许多核电站的存储池容量已经被用光。最终，政府会将其转移，并把无法使用的最终产品放置在深的地质贮存库中。各界均支持在愿意收容的社区和州为使用过的核燃料的临时储存建设统一的设施，在尤卡山（Yucca Mountain）或其他区域建立这样的设施取得了实质性进展。
在美国，使用过的核燃料的运送需要使用满足严格的安全和保障要求的巨大的密封容器。容器的设计和制造由核管理委员会控制与核准，以确保容器在正常运输条件下和严重事故期间均能保持其完整性。大多数运输采用铁路，当铁路不能抵达时需要靠公路，但只能沿着指定的路线进行。
目前，联邦政府计划开发先进的回收技术，以充分利用以使用过的核燃料中未被利用的能量，并且减少需要处理的副产品的数量和毒性。业界支持研究开发和示范改进先进的燃料循环技术，关闭核燃料循环，从而有可能减少在贮存库中放置的副产品的数量、热量和毒性。
法国
法国一开始就选择了闭式燃料循环，涉及再处理使用过的燃料，以回收铀和钚进行再利用，并减少高放射废物的处置量。回收可以从原始铀中提取30%的能量，并极大减少需要处理的废弃物的量。在反应堆现场的池中储存使用过的燃料相对短暂。2011年下半年，法国电力公司70%使用过的燃料都存储在池中，19%在干桶中，11%已被重新处理，总储量为1.42万吨。法国每年产生约7300吨贫铀尾料，使用过的MOX燃料和RepU（后铀）燃料被存储起来，以待后处理以及为第四代快速反应堆使用的钚。到2040年，这一资源预计将达到约45万吨贫铀（DU）。目前使用过的MOX燃料没有被进行再加工。
贫铀尾料浓缩在俄罗斯的Novouralsk和Zelenogorsk进行。在2006到2009年间，来自AREVA（阿海珐）和法国电力公司（EdF）的3.3万吨法国贫铀尾料已被送往俄罗斯，到2010年5月，约有3090吨浓缩的“天然”铀（约含0.7%的U-235）已返回法国。重新浓缩后产生的尾料留在俄罗斯作为浓缩商的财产。
来自法国和其他国家的反应堆使用过的燃料被送到AREVA在La Hague的厂进行加工处理。处理提取99.9%的钚和铀进行回收，已使用燃料的3%残留成为高放射废弃物，被玻化并储存在那里待以后处置。法国的后端战略和产业发展是逐步进化的，符合未来的需求和技术发展。现在位于La Hague（1990年左右投产）的电站的设计工作寿命至少为四十年，随着持续的运行和技术改进，预计可以运行到2040年左右，而那时第四代核核电站（反应堆和先进的处理设施）应该已经投产。因此，未来十年有三个主要研发领域：一是基于铀和钚的共萃取和共沉淀以及纯铀流（消除自身的任何钚分离）的COEX过程。这是专门为第三代回收厂设计的，目前接近产业部署。二是基于优化的为第四代以铀为一般燃料的快速中子反应堆回收的IAMEX-SANEX过程，从短寿命的裂变产物中的选择性地分离长寿命放射性核素。三是将分类萃取锕系元素（GANEX过程）作为一个长期的研发目标，均质回收的锕系元素（如铀-钚加上次锕系元素）是第四代快速中子反应堆的驱动燃料。更长期的目标是铀、钚和次锕系元素的集成回收。就实际情况而言，大约在2040年，需要有一项技术（希望是GANEX或类似技术）经过验证，以配合第四代快速反应堆的产业布局。而在此阶段，目前的La Hague工厂将需要到期更换。 法国的核废物处理贯彻1991年的废物管理法案（2006年更新），国家放射性废弃物管理局（National Radioactive Waste Management Agency，ANDRA）确立研究方向。全国科学评估委员会（National Scientific Assessment Committee）评估高级别和中间级别废弃物在三个方面的研发：深层地质处置、分离和嬗变以及核废料临时储存。关于分离和嬗变，以及在一定的限制下对废弃物进行长期地表储存的研究都在进行中。国家放射性废弃物管理局每两年出版一次废弃物库存数据并向政府报告，以便议会能够对废弃物政策做出决定。
在国民议会和参议院大力支持下，2006年6月通过了核材料和废弃物管理计划法案（Nuclear Materials and Waste Management Program Act），适用期15年。法案正式宣告将深层地质处置作为高级别和长寿命的放射性废物的参考解决方案，并计划2015年通过贮存库许可，2025年开始使用。法案也肯定了再处理使用过的燃料和回收利用钚和铀的原则，以减少最终废弃物的数量和毒性，并呼吁在2020年建成一个第四代反应堆的原型，以测试长寿命锕系元素的嬗变。2006年的核材料和废弃物管理计划法案在放射性废弃物和物质方面规定了三个主要原则：减少的数量和毒性、放射性物质及最终废弃物的临时储存，以及深层地质处置。
加拿大
2007年，政府决定将用过的燃料和高级别放射性废弃物放入深地质处置贮存库，如果有需要以后可以取回。深地质处置库要把核废料掩埋在地下500至1000米的稳定岩石之下。废弃物会被放在地下水位以下，以铜或钛容器密封。到2012年底，加拿大有4.6万吨使用过的燃料存储在反应堆场址，并且每年会增加近1500吨。
基于当地居民强烈的正面回应，安大略电力公司（OPG）在2005年计划兴建一个用于掩埋低级和中级放射性废弃物的深地质贮存库，容积大约有20万立方米。贮存库将位于安大略电力公司的西废物管理设施（Western Waste Management Facility）的680米之下，该设施自1974年以来一直在运作，它存储了安大略电力公司20个核反应堆的低级和中级放射性废弃物。环境评估和许可申请已经开始进行，并且在2011年4月，安大略电力公司向加拿大核安全委员会（Canadian Nuclear Safety Commission ，CNSC）提交了一份12，500页的环境评估报告。
韩国
韩国是开放的燃料循环，没有浓缩或再加工。目前，低级和中级的放射废弃物都存储在反应堆场址，并在每个场址进行减容处理，如干燥、压实等。位于庆州的200公顷的中央处置库正在兴建中，以存放这些废弃物。Candu燃料经过6年冷却后进行干式贮存。长期的设想是建造深地质处置贮存库，到底是储存使用过的燃料，还是只是分离的高级别放射废弃物取决于国家政策。
由于受制于韩国与美国的合作协议，无论是国内还是国外，使用过的核燃料再加工都是不可能的。该协议于2014年3月届满，但目前已延期到2016年。2012年11月，关于待处置的使用过的燃料的存储开展了公众咨询，因为反应器场址的存储容量已经达到71%。
瑞典
瑞典在使用过的核燃料处理方面一直走在世界前列。它对一些低放射性废弃物在反应堆现场进行处置，有些在位于Nyk？ping的焚化设施被焚烧。专用船只将使用的燃料和废弃物运送到存储库。
一个位于Forsmark附近，针对可操作的（即最多是中级放射性）放射性废弃物和医疗及工业放射性废弃物的最终地下存贮库已于1988年开始运行。它的容积达到6.3万立方米，每年接收约1000立方米。这也是sthammar地方社区建议的最终高放射废弃物存贮库可选地点之一，它低于波罗的海约50米。
位于Oskarshamn的用于存储使用过的核燃料（视为高放射性废弃物）的CLAB中期库自1985年开始运营，原来的5000吨容量已扩大到8000吨，以服务目前所有的反应堆中使用过的燃料。使用过的燃料被储存在水下一个地下岩洞中40～50年。然后，将被封装在有铸铁内部结构的铜罐中，并最终以膨润土包装，放置在500米深的花岗岩存储库中。
英国
英国拥有完整的燃料循环设施，包括大型再处理厂。从一开始，英国在转化、浓缩、燃料制造、后处理和废弃物处理上一直自给自足，铀依靠进口。
英国的Springfields，有一个6000吨/年的转化厂，浓缩在位于Capenhurst的工厂进行。Urenco正在规划建设在Capenhurst建立7000吨/年的逆转换厂，或者叫尾料管理设施，并预期于2014年运营。加工后的贫化铀将被以化学上更稳定的U308形式进行储存。热氧化后处理厂（Thermal Oxide Reprocessing Plant，Thorp）于1994年投产，截至2010年初，已为海外及国内客户处理约6000吨使用过的燃料。为出口制造的混合氧化物燃料（MOX）一直在Sellafield MOX工厂进行。由于英国有超过100吨的钚存储，因此正在考虑建立一个新的MOX工厂。
英国的大多数放射性废弃物是开拓发展核电的遗留物。固体低放射性废弃物将在Sellafield 附近的一个120公顷的低放射性废弃物处置库（Low Level Waste Repository ，LLWR）进行处置，该库于1959年开始运作。中放射性废弃物被储存在Sellafield和其他来源点，等待处理。目前在Oxfordshire的Harwell有一个2500立方米的退役废弃物处理库正在计划中。后处理产生的高放射性废弃物（High-level waste ，HLW）被玻化放入不锈钢罐，并储存在位于Sellafields存贮库中。一个针对使用过的燃料的干桶贮存库正在Sizewell B兴建，预计2015年开始运行。为了冷却，所有的高放射性废弃物处置前要存放50年。
有人说，核电已经走向了末路。但实际上，在世界上许多地区，核电仍相当具有生命力。根据世界核协会（World Nuclear Association）网站上的报告，在欧洲的芬兰和法国，核电都处于建设中；英国政府大力支持在未来10年建造12座新反应堆，以取代其老化设备；即使是遭受了毁灭性的海啸、并且其福岛第一核电站的核设施惨遭破坏的日本，也在缓慢而精心地重新激活在2011年3月灾难发生后被关闭的一些核电站。不论全球核电如何发展，有一点毋庸置疑，那就是保证安全，目前的核电大国无一不是把核安全放在首位。失去安全的核电将抹煞其可能具有的一切优势。