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.
Unsur kimia
Di Bumi (dan di tempat lain), berbagai unsur dalam jumlah renik terus diproduksi dari unsur-unsur lain sebagai produk dari proses transmutasi nuklir. Ini termasuk beberapa yang dihasilkan oleh sinar kosmik atau reaksi nuklir lainnya (lihat nuklida kosmogenik dan nukleogenik), dan yang lain diproduksi sebagai produk peluruhan nuklida primordial berumur panjang. Sebagai contoh, sekelumit (tetapi terdeteksi) karbon-14 () terus diproduksi di atmosfer oleh sinar kosmik yang menerpa atom nitrogen, dan argon-40 () terus diproduksi melalui peluruhan kalium-40 () yang terjadi secara primordial tetapi tidak stabil. Selain itu, tiga aktinida yang terjadi secara primordial tetapi bersifat radioaktif, torium, uranium, dan plutonium, meluruh melalui serangkaian unsur radioaktif yang diproduksi berulang tetapi tidak stabil seperti radium dan radon, yang secara sementara hadir dalam sampel logam-logam ini atau bijih atau senyawanya. Tiga unsur radioaktif lainnya, teknesium, prometium, dan neptunium, hanya terjadi secara insidental dalam bahan alami, yang diproduksi sebagai atom-atom individual melalui fisi nuklir dari inti berbagai unsur berat atau dalam proses nuklir langka lainnya.