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.
Senjata nuklir
Rencana untuk membuat bom uranium oleh negara-negara Sekutu dimulai sejak tahun 1939 ketika Albert Einstein menulis surat kepada Presiden AS Franklin D. Roosevelt dan menyampaikan teori bahwa reaksi rantai nuklir yang tidak terkontrol memiliki potensi besar untuk dijadikan senjata pembunuh massal. Pada 1940, pemerintah AS menyetujui dana sebesar 6.000 dolar untuk membiayai pembuatan bom atom itu.
Proyek yang disebut sebagai proyek Manhattan itu akhirnya mencapai hasil lima tahun kemudian dengan dana yang membengkak hingga dua juta dolar. Pertanyaan selanjutnya adalah kepada siapa bom itu akan dijatuhkan? Target adalah Jerman. Namun, karena Jerman telah menyerah dalam Perang Dunia II, pada Agustus 1945 Jepang menjadi korban dari serangan bom atom generasi pertama tersebut.