Plutonium
Sejumlah besar timbunan plutonium tingkat senjata diproduksi oleh Uni Soviet dan Amerika Serikat selama Perang Dingin. Reaktor-reaktor milik Amerika Serikat di Hanford dan Savannah River Site di Carolina Selatan memproduksi 103 ton plutonium, dan diperkirakan 170 ton lainnya diproduksi di Rusia. Setiap tahun, sekitar 20 ton unsur ini masih diproduksi sebagai produk samping industri tenaga nuklir. Sebanyak 1000 ton plutonium masih dalam penyimpanan, dengan 200 ton di antaranya berada di dalam atau diekstraksi dari senjata nuklir.
Sejak berakhirnya Perang Dunia, timbunan plutonium ini telah menjadi fokus utama proliferasi nuklir. Di Amerika Serikat, beberapa plutonium yang diekstraksi dari senjata nuklir yang telah dibongkar dilebur menjadi dalam bentuk gelondongan gelas plutonium oksida seberat dua ton. Gelas ini dibuat dari borosilikat yang dicampur dengan kadmium dan gadolinium. Gelondongan-gelodongan ini direncanakan ditutup dengan baja dan di simpan di lubang bawah tanah sejauh 4 km yang ditopang oleh beton. Sampai dengan tahun 2008, hanya tempat penyimpanan limbah nuklir Gunung Yucca yang dijadwalkan untuk menyimpan plutonium dengan cara demikian. Berbagai penentangan terhadap rencana ini telah menunda usaha penyimpanan limbah nuklir di Gunung Yucca ini.
Hubungan Rusia dengan Ukraina
Setelah pembubaran Uni Soviet, Ukraina mewarisi hampir 5.000 senjata nuklir atau sekitar sepertiga dari seluruh senjata nuklir yang dimiliki oleh Soviet dan terbesar ketiga di dunia pada saat itu. 130 rudal balistik antarbenua UR-100N dengan masing-masing enam hulu ledak, 46 RT-23 Molodets dengan masing-masing sepuluh hulu ledak, serta 33 pesawat pengebom berat, dengan keseluruhan sekitar 1.700 hulu ledak yang berada di wilayah Ukraina. Walaupun Ukraina memiliki kendali fisik dari senjata, tetapi Ukraina tidak memiliki kendali operasional, karena senjata tersebut hanya dapat dioperasikan melalui sistem komando dan kendali dari Rusia. Pada tahun 1992, Ukraina setuju untuk menghancurkan lebih dari 3.000 senjata nuklir taktis. Setelah penandatanganan dari Memorandum Budapest tentang Jaminan Keamanan antara AS, Britania Raya, dan Rusia, serta perjanjian serupa dengan Perancis dan China, Ukraina setuju untuk menghancurkan sisa senjata nuklirnya, dan bergabung dengan Perjanjian Nonproliferasi Nuklir (NPT).