V súčasnej dobe sa venergetike využíva typ jadrovej reakcie – štiepenie jadier ťažkých prvkov ako je napr.urán (pozri heslo Urán 235). Podmienkou vzniku a udržania riadenej jadrovej reakcie je kritická hmotnosť štiepneho jadrového paliva. Preto môžeme využívať iba tú časť paliva, ktorá ju prevyšuje a podmieňuje nadkritickosť reaktora. Nie je možné, aby štiepna reakcia prebehla vo všetkom palive jednej vsázky reaktora. Palivo sa preto po vyhorení prepracováva a využíva na výrobu nového paliva. Vyhorením jadrového paliva označujeme zníženie počtu štiepiteľných jadier pôsobením neutrónov. Po dosiahnutí prípustného vyhorenia je potrebné palivo vymeniť. V závislosti od druhu paliva a typu reaktora môže vyhorené palivo obsahovať až 50 % nevyužitého štiepneho materiálu. V prípade uzavretého palivového cyklu, je možné efektívnejšie recyklovať tento jadrový odpad na výrobu čerstvého jadrového paliva v prepracovacom závode a znížiť tak spotrebu prírodného uránu. Keďže jadrové reakcie nepotrebujú kyslík, nie sú teda zdrojom splodín horenia. Z jadrového paliva však vznikajú rádioaktívne nuklidy a ich rozpadové produkty majú krátky, ale aj veľmi dlhý polčas rozpadu. Preto vyhorené palivo má veľmi vysokú rádioaktivitu a aj po vyňatí z reaktora ďalej prebieha prirodzený rozpad a palivo je zdrojom tepla a žiarenia. Táto zvyšková rádioaktivita a tvorba tepla vo vyhorenom palive vyžaduje mimoriadne nároky na manipuláciu a uskladnenie. Sprievodným javom pri uvoľňovaní tepla z jadrového paliva je intenzívny tok rádioaktívneho žiarenia, najmä neutrónov s vysokou energiou.
