Bestrahlte Brennelemente enthalten etwa 95 Prozent Uran, 1 Prozent Plutonium und 4 Prozent Spaltprodukte. Die genaue Zu­sammensetzung ist abhängig vom Entladeabbrand der Brennelemente. Beim Wiederaufarbeitungsprozess werden die Strukturmaterialien und der Brennstoff separiert. Der Brennstoff wird chemisch in Uran, Plutonium und Spaltprodukte aufgetrennt. Die Energieträger Uran und Plutonium werden der Brennelementfertigung zugeführt und im Reaktor rezykliert. Die Spaltprodukte werden in eine Glasmatrix eingegossen. Diese wird in einen Stahlbehälter eingeschweisst. Die Spaltprodukte bilden die hochaktiven Abfälle. Die Strukturteile aus den bestrahlten Brennelementen werden zu mittelaktiven Abfällen verarbeitet. Jährlich fallen aus dem Betrieb des KKG 3,7 Kubikmeter hochaktive und 3 Kubikmeter mittelaktive Abfälle an.
 

Die Entsorgung bestrahlter Brennelemente kann mit oder ohne Wiederaufarbeitung erfolgen. Die Nutzung oder der Verzicht auf die Rezyklierung von Uran und Plutonium unterliegt politischer Einflussnahme. In der Schweiz ist beispielsweise 2006 ein 10-jähriges Moratorium für den Abtransport von bestrahlten Brennelementen zur Wiederaufarbeitung in Kraft getreten.