Siklus bahan bakar nuklir
Selama reaksi nuklir di dalam reaktor, isotop fisil dalam bahan bakar nuklir dikonsumsi, menghasilkan lebih dan lebih , terutama yang dikategorikan sebagai limbah radioaktif. Pembentukan produk-produk fisi dan konsumsi isotop-isotop fisil pada akhirnya akan menghentikan reaksi nuklir sehingga menyebabkan bahan bakar menjadi bahan bakar bekas. ketik sejumlah 3% bahan bakar LEU diperkaya digunakan, secara khusus mengandung kira-kira 1% U-235, 95% U-238, 1% plutonium dan 3% produk-produk fisi lainnya. Bahan bakar bekas dan limbah radioaktif tingkat tinggi lainnya sangat berbahaya, meskipun reaksi nuklir menghasilkan volume limbah yang relatif kecil dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya dikarenakan densitas energi yang besar dari bahan bakar nuklir. Pengelolaan keselamatan produk-produk samping energi nuklir tersebut, termasuk penyimpanan dan pembuangannya, merupakan persoalan sulit bagi negara yang menggunakan energi nuklir.
Kapal perang
Penemuan nuklir dan reaktor nuklir, memungkinkan upaya untuk menjadikan nuklir menjadi bahan bakar kapal khususnya sejak era paska perang dunia kedua yang akhirnya berkembang muncul menjadi kapal bertenaga nuklir seperti kapal induk, kapal jelajah dan kapal selam. Tercatat USS Nautilus menjadi kapal selam nuklir pertama di dunia. Keunggulan tenaga nuklir memungkinkan armada kapal dapat berlayar dalam jangka waktu cukup lama.