โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การแปลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นทางอ้อม เช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนธรรมดาทั่วไป ความร้อนเกิดจากปฏิกิริยาฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (เครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา) ไอของน้ำ (ไอน้ำ) ถูกผลิตขึ้นโดยตรงหรือโดยอ้อม จากนั้น ไอน้ำแรงดันสูงมักจะจ่ายให้กับกังหันไอน้ำในหลายขั้นตอน กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของประเทศตะวันตกมักอยู่ในหมู่กังหันไอน้ำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้าง หลังจากผ่านกังหันไอน้ำ ไอน้ำมีการขยายตัวและบางส่วนก็ควบแน่น ไอน้ำที่เหลือจะควบแน่นในคอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะเชื่อมต่อกับฝั่งด้านรองเช่นแม่น้ำหรือหอหล่อเย็น จากนั้น น้ำจะถูกสูบกลับเข้ามาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และวงจรก็เริ่มต้นอีกครั้ง วัฏจักรของน้ำกับไอเป็นไปตามวงจรของ "Rankine cycle"
กากกัมมันตรังสี
ดูเพิ่มเติม: การนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่
ปลายส่วนหลังของวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ส่วนใหญ่เป็นแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้ว ประกอบด้วย ผลผลิตจากฟิชชัน () ที่ปล่อยรังสีบีตาและแกมมา และ actinides ทั้งหลายที่ปล่อยอนุภาคแอลฟา เช่นยูเรเนียม-234 เนปทูเนียม-237 พลูโตเนียม-238 และอเมอริเซียม-241 และแม้แต่ตัวปล่อยนิวตรอนบางอย่างเช่นแคลิฟอร์เนียม (Cf) ไอโซโทปเหล่านี้จะเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์