Атомный реактор, работающий на мощности в один миллион киловатт, потребляет в сутки 1 кг урана-235. Количество урана-235 в атомном горючем постепенно уменьшается, а количество плутония и осколков деления возрастает. Многие осколки деления сильно захватывают нейтроны, и если уран время от времени не заменять, то реактор остановится: цепная реакция прекратится.
Урановые тепловыделяющие элементы извлекают из реактора и отправляют на химические заводы для переработки. Там их растворяют в кислоте, и полученный радиоактивный раствор подвергают разделению. Обычно уран в виде уранилнитрата UO2(NO3)2 извлекается из водного раствора диэтиловым эфиром или трибутилфосфатом.
Оставшиеся в водной фазе плутоний и осколки деления разделяют и направляют на переработку или хранение, а уранилнитрат превращают либо в металлический уран для повторного использования в реакторе, либо в летучее соединение — гексафторид урана UF6, который обогащают на специальных установках изотопом U235.