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.
Hanford Site
Pembangunan Reaktor B dimulai pada bulan Agustus 1943 dan selesai pada tanggal 13 September 1944. Reaktor tersebut menjadi kritis pada akhir September dan, setelah mengatasi keracunan nuklir, menghasilkan plutonium pertamanya pada tanggal 6 November 1944. Plutonium diproduksi di reaktor Hanford ketika sebuah atom uranium-238 dalam slug bahan bakar menyerap neutron untuk membentuk uranium-239. U-239 dengan cepat mengalami pembusukan beta untuk membentuk neptunium-239, yang dengan cepat mengalami peluruhan beta kedua untuk membentuk plutonium-239. Siput bahan bakar yang diiradiasi diangkut dengan kereta api ke tiga pabrik pemisahan kimia jarak jauh yang dioperasikan dengan jarak jauh yang disebut "ngarai" yang berjarak sekitar 10 mil (16 km) jauhnya. Serangkaian langkah pengolahan kimia memisahkan sejumlah kecil plutonium yang dihasilkan dari sisa uranium dan produk limbah fisi. Kumpulan plutonium pertama ini disempurnakan di pabrik 221-T mulai tanggal 26 Desember 1944 sampai 2 Februari 1945, dan dikirim ke laboratorium Los Alamos di New Mexico pada tanggal 5 Februari 1945.