Oparbejdningsanlæg for brugt uranbrændsel blev oprindeligt bygget med det formål at udvinde plutonium fra brugt brændsel til brug for atomvåben. Der eksisterer i øjeblikket på verdensplan 11 oparbejdningsanlæg, hvoraf kun to arbejder med oparbejdning af brændsel fra civile atomkraftværker. Et tredje skulle være begyndt at operere i Japan i december 2005. De øvrige anlæg er overvejende militære og har været eller bliver brugt til produktion af våbenplutonium.

Begrundelsen for at oparbejde brændslet fra civile atomkraftværker er ønsket om at udvinde plutonium til brug for såkaldt blandet uran/plutoniumbrændsel, såkaldt MOX-brændsel. Da kun få atomkraftværker er indrettet til at bruge denne type brændsel betyder det, at der opbevares store mængder plutonium på de civile oparbejdningsanlæg. Dette skabet selvsagt en betydelig risiko for, at plutonium kan stjæles til brug for terrorformål. På Sellafield alene opbevares over 80 tons plutonium, nok til at lave 4000 atombomber.

Det er generelt meget svært at få oplysninger om miljøproblemer forbundet med disse anlæg. Det gælder ikke bare for det tidligere Sovjetunionen, men også for oparbejdningsanlæg i de vestlige lande. Vi ved dog, at der har været mindst et større radioaktivt udslip fra det engelske Sellafield-anlæg (tidligere Windscale). Og der bliver løbende udledt radioaktive stoffer i havet og i atmosfæren fra både det engelske anlæg og fra det franske La Hague-anlæg. Anlæggene har også været plaget af arbejdsmiljøproblemer og fejl, som har ført til gentagne og til tider langvarige nedlukninger. I april 2005 gjorde en radioaktiv lækage en del af Sellafield oparbejdningsanlægget så radioaktivt, at hele anlægget måtte lukkes ned. På nuværende tidspunkt – oktober 2006 – er værket endnu ikke genåbnet.

Også i USA og i Rusland har der været store miljømæssige problemer. I USA er flere millioner liter højradioaktivt affald lækket ud af gennemtærede oplagringstanke ved et militært anlæg. De russiske anlæg er alle militære og omgærdet med stor hemmelighed. Men det vides med sikkerhed, at miljøet rundt om disse anlæg løbende udsættes for radioaktiv forurening, som føres med de sibiriske floder ud i Det Arktiske Hav. Det vides også, at der i flere tilfælde har været større ulykker, som har ført til omfattende radioaktiv forurening.