एक परमाणु रिएक्टर, परमाणु ऊर्जा के लिए जीवन चक्र का ही हिस्सा है। यह प्रक्रिया खनन के साथ शुरू होती है ("यूरेनियम खनन" देखें). यूरेनियम खानें भूमिगत, खुले-गड्ढे की, या स्वस्थानी लीच खानें होती हैं। किसी भी हालत में, यूरेनियम अयस्क को निकाला जाता है, आमतौर पर एक स्थिर और ठोस रूप में परिवर्तित किया जाता है, जैसे यल्लोकेक और फिर उसे किसी प्रसंस्करण सुविधा में भेजा जाता है। यहां, यल्लोकेक को यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है, जिसे फिर विभिन्न तकनीकों का उपयोग करते संवर्धित किया जाता है। इस बिंदु पर, संवर्धित यूरेनियम, जिसमें प्राकृतिक 0.7% U-235 से अधिक है, उसका प्रयोग उचित संरचना और ज्यामिति की छड़ें बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, उस विशेष रिएक्टर के लिए जिसके लिए ईंधन नियत है। ईंधन छड़ें रिएक्टर के अंदर करीब तीन परिचालन चक्र पूरा करती हैं (आम तौर पर अब कुल 6 साल), सामान्यतः जब तक कि उनका करीब 3% यूरेनियम विखंडित न हो जाए, तब उन्हें एक खर्चित ईंधन पूल में भेजा जाता है जहां विखंडन द्वारा उत्पन्न अल्प-जीवित आइसोटोप नष्ट हो जाते हैं। एक शीतलक तालाब में लगभग 5 साल के बाद, खर्चित ईंधन रेडिओधर्मी और तापीय आधार पर संभालने के लिए पर्याप्त ठंडा हो चुका होता है और उसे शुष्क भंडारण पीपों में रखा जा सकता है या पुनः संवर्धित किया जा सकता है।

रेडियोधर्मी अपशिष्ट की औद्योगिक विषाक्त अपशिष्ट से तुलना
प्रजनन
निम्न-स्तरीय रेडियोधर्मी अपशिष्ट
जीवन चक्र