20世紀90年代以來，核廢料成為人類關註的對象。廣義地說，乏燃料主要由兩部分組成。壹是裂變產物，比鈾輕；第二種是超鈾元素(比鈾重的元素)，由鈾和其他更重的元素吸收中子但不裂變產生。所有超鈾元素在周期表中都屬於錒系元素。
裂變產物的物理性質與超鈾元素有很大不同。特別是裂變產物本身不會裂變，所以不能用於核武器。而且只有7種長壽命裂變產物的半衰期超過100年，這使得裂變產物的地質儲存或處置比超鈾元素更容易。
隨著對核廢料的日益關註，增殖燃料循環再次引起人們的關註，因為增殖反應堆可以減少錒系元素廢物，特別是鈈和次錒系元素。增殖堆的設計可以讓錒系元素像燃料壹樣廢物裂變，從而把錒系元素變成更多的裂變產物。
輕水堆乏燃料取出後將經歷復雜的衰變。裂變產物的半衰期並不比超鈾元素高壹個數量級。如果超鈾元素殘留在乏燃料中，1000~100000年後乏燃料中的主要放射性大部分將由超鈾元素產生。因此，從廢物中去除超鈾元素可以大大降低乏燃料中的長期放射性。
今天的商用輕水反應堆可以增殖壹些新的裂變材料，主要是鈈。因為商業反應堆不是設計為增殖反應堆，所以它們不能將足夠的鈾238轉化為鈈來替代消耗的鈾235。然而，商用反應堆三分之壹的能量來自燃料中鈈的裂變。在這個鈈消耗的基礎上，輕水堆只消耗壹部分鈈和錒系元素，產生非裂變鈈同位素和大量氣態錒系元素。經過再處理後，用作混合氧化燃料的反應堆級鈈通常只在輕水反應堆中循環壹次，這在有限程度上減少了長期廢棄的放射性廢物。