El reprocesamiento es una operación química que separa el combustible que puede ser utilizado para reciclaje del desecho nuclear.
Primero se quita el recubrimiento metálico de las varillas de combustible usadas antes de que estas sean disueltas en ácido nítrico caliente. Esto produce uranio (96%), que puede ser reciclado, desechos altamente radiactivos (3%) y plutonio (1%).
La planta de rerpocesamiento de Sellafield, en el Reino Unido, es una de las mayores del mundo.
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Todos los reactores nucleares producen plutonio, pero los del tipo militar lo hacen en forma más eficiente que los de uso civil.
Una planta de reprocesamiento y un reactor para producir plutonio pueden ser escondidos dentro de un edificio que se vea "normal" desde el exterior.
Esto hace que la extracción de plutonio por medio del reprocesamiento algo muy atractivo para cualquier país que intente un programa de armas clandestino.