Branduolinė energetika yra svarbus elektros energijos šaltinis daugelyje šalių, įskaitant Europą, Japoniją, JAV ir Lietuvą. Ji taip pat naudojama laivuose. Branduolinė energija siūlo alternatyvą iškastiniam kurui, mažindama šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir oro taršą. Be to, branduolinio kuro ištekliai yra dideli, o gamybos sąnaudos – konkurencingos, palyginti su kitomis energijos rūšimis, pvz., anglimi, nafta ar gamtinėmis dujomis.

Pagrindiniai branduolinės energetikos iššūkiai yra susiję su sauga ir radioaktyviųjų atliekų tvarkymu. Egzistuoja branduolinių avarijų rizika, nors ir maža, bet galinti turėti sunkių pasekmių. Veiklos metu susidaro radioaktyviosios atliekos, įskaitant panaudotą branduolinį kurą, kuriam reikalingas ilgalaikis saugus saugojimas ar laidojimas. Taip pat sudėtingas ir brangus yra atominių elektrinių eksploatavimo nutraukimas.

Branduolinė energetika yra elektros energijos gamybos būdas, naudojant kontroliuojamas branduolines reakcijas. Ji yra svarbi alternatyva iškastiniam kurui, nes eksploatacijos metu neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų (\(CO_2\)) ir kitų oro teršalų (pvz., \(SO_2\), \(NO_x\)). Branduolinio kuro (dažniausiai urano) ištekliai yra dideli, o energijos gamybos sąnaudos gali būti konkurencingos.

Branduolinė energetika yra elektros energijos gamybos būdas, naudojant kontroliuojamas branduolines reakcijas. Ji padeda tenkinti energijos poreikį ir mažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimus, lyginant su iškastiniu kuru. Esminiai iššūkiai yra užtikrinti reaktorių saugą, išvengti radioaktyviųjų medžiagų patekimo į aplinką ir saugiai tvarkyti radioaktyviąsias atliekas, ypač panaudotą branduolinį kurą.

Panaudotas branduolinis kuras – tai branduolinis kuras, kuris, po panaudojimo reaktoriuje, yra išimamas ir nebėra efektyvus energijos gamybai tame pačiame reaktoriuje. Jame yra įvairių cheminių elementų, kurių dauguma yra radioaktyvūs. Šis kuras yra ir vertinga žaliava, ir pavojingos atliekos.

Panaudotas branduolinis kuras (PBK) yra branduolinis kuras, išimtas iš reaktoriaus po to, kai nebegali efektyviai palaikyti grandininės dalijimosi reakcijos. Nors laikomas atlieka, PBK sudėtyje yra didelis kiekis nesureagavusio urano ir susidaręs plutonis, kurie abu yra skilūs ir gali būti panaudoti kaip kuras. Taip pat jame yra kitų radioaktyviųjų izotopų. Dėl šios sudėties PBK kartais vadinamas potencialia dirbtine rūda.

Panaudotas branduolinis kuras (PBK) yra branduoliniame reaktoriuje naudotas kuras, kurio izotopinė sudėtis pasikeitė tiek, kad jis nebetinkamas efektyviai energijos gamybai tame reaktoriuje. Jį sudaro nesureagavęs kuras (daugiausia uranas), branduolinių reakcijų metu susidarę elementai (plutonis, kiti aktinoidai) ir branduolių skilimo produktai. Dauguma šių medžiagų yra radioaktyvios. PBK laikomas vertinga antrine žaliava dėl jame esančio plutonio ir urano, tačiau kartu yra pavojingas dėl didelio radioaktyvumo ir ilgalaikio pavojaus.

Nepaisant vertingų komponentų, panaudotas branduolinis kuras dažniausiai laikomas atlieka. Jo perdirbimas yra sudėtingas ir brangus dėl didelio radioaktyvumo, reikalingų specialių technologijų, infrastruktūros ir kvalifikuotų specialistų. Be to, ekonomiškai efektyvus perdirbimas reikalauja didelių apimčių, o tai riboja perdirbimo įmonių skaičių. Panaudotą kurą būtina saugoti specialiuose konteineriuose dėl jame esančių trumpaamžių ir ilgaamžių radioaktyviųjų izotopų.

Panaudoto branduolinio kuro (PBK) tvarkymas apima jo laikiną saugojimą, po kurio seka ilgalaikis saugojimas arba perdirbimas. Perdirbimas – vertingų medžiagų (urano, plutonio) išskyrimas iš PBK – yra technologiškai sudėtingas, brangus ir radiologiškai pavojingas procesas. Dėl šių priežasčių ir reikalingo didelio masto, kad procesas būtų ekonomiškai pagrįstas, dauguma šalių renkasi PBK ilgalaikio saugojimo strategiją specializuotose saugyklose.

Panaudoto branduolinio kuro (PBK) valdymas yra sudėtingas dėl kelių priežasčių. Jo perdirbimas, siekiant atskirti vertingus uraną ir plutonį, yra technologiškai sudėtingas, brangus ir radiaciškai pavojingas procesas. Tam reikalinga speciali infrastruktūra, o ekonomiškai jis pagrįstas tik perdirbant didelius kiekius. Tiek neperdirbtas PBK, tiek perdirbimo metu susidariusios aukšto aktyvumo atliekos reikalauja ilgalaikio (dešimčių tūkstančių metų ar ilgiau) saugaus laidojimo giliuose geologiniuose sluoksniuose.

Panaudotas branduolinis kuras turi vertingų komponentų, kuriuos galima panaudoti pakartotinai. Jame yra plutonio, kuris yra brangus ir gali būti naudojamas kaip kuras; urano-plutonio rūdos, kurioje skilimo izotopų koncentracija yra daug didesnė nei gamtinėje rūdoje; platinoidų; radžio; paladžio ir cirkonio. Šie elementai gali būti panaudojami įvairiose srityse, įskaitant naujo branduolinio kuro gamybą, mediciną, pramonę ir žemės ūkį.