بنا به داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، 32 کشور از 193 کشور موجود در جهان، در سال 2009 از تعداد 438 راکتور هسته ای تجاری برای تولید برق بهره برداری می کردند. در سال گذشته 54 نیروگاه در حال ساخت بودند و 5 نیروگاه برای بازنگری و بررسی، کار نمی کردند. راکتورهایی که امروزه کار می کنند، کمتر از 5% مجموع نیازهای انرژی جهانی را تأمین می کنند، در حالی که در سال 2007، آن‌ها نزدیک به چهارده درصد تولید برق جهانی نقش داشتند. بخش بزرگی از راکتورهای تجاری توسط کشورهای پیشرفته صنعتی جهان استفاده می شوند.

در سال ۲۰۰۸، ایالات متحده ۱۰۴، فرانسه ۵۹، ژاپن ۵۵، روسیه ۳۱ و بریتانیای بزرگ ۱۹ راکتور داشتند. کانادا ۱۸، آلمان ۱۷  و اوکراین ۱۵ راکتور داشت. کره جنوبی دارای ۲۰، هند دارای ۱۷ و چین دارای ۱۱ راکتور بودند. تایوان از ۶ راکتور استفاده می کرد.

بنا به گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، هر کدام از کشورهای آرژانتین، مکزیک، پاکستان و آفریقای جنوبی دو نیروگاه دارند. معمولاً انواع مدل های جدید راکتورها به تعداد ۲۱ راکتور در چین، ۹ در روسیه، ۶ در هند و ۶ در کره جنوبی ساخته شده اند.

ایران راکتور اتمی بوشهر را تقریباً تمام کرده است و در اندیشه راکتورهای دیگری است. بیشتر راکتورهای جهان راکتورهای آبی با فشار ۲۶۴ می باشند. همچنین راکتورهایی با آب سنگین ۴۴، راکتورهای آبی جوشان ۹۴، راکتورهایی با گرافیت های سردکننده معتدل با آب سبک ۱۶ و راکتورهایی با گرافیت های سردکننده معتدل گازی ۱۸ هم می‌توان دید.

بیشترین نیروگاه های هسته ای از اورانیوم غنی شده ضعیف استفاده می‌کنند که شامل دو در صد تا پنج درضد  اورانیوم 235 می باشند. بقیه مانند بیشتر راکتورهای آب سنگین می‌توانند با اورانیوم طبیعی کار کنند. امروزه تنها دو «سورجنراتور» در دنیا وجود دارد.

بیشتر کشورهای دارنده نیروگاه های هسته ای دارای چرخه سوخت کاملاً بسته ای نیستند، بلکه یا فقط راکتور دارند  یا فقط دارای تاسیسات ویژه ای هستند که برای چرخه سوختی استفاده می شوند. در هر دو حالت، این کشورها روش چرخه سوخت باز را انتخاب می کنند.

{ (زیر نویس نویسنده):

•  در یک چرخه سوختی بسته، مواد سوخت راکتور از اورانیوم طبیعی تهیه و آماده مصرف در راکتورها می شود، این مواد سوختی پس از مصرف، برای استفاده دوباره پالایش می گردند.

روش چرخه های سوختی بسته، خصوصا در کشورهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که برنامه سلاح های هسته ای دارند و یا در گذشته، چنین برنامه‌هایی را داشته‌اند و یا توان عملی کردن آن را دارند. ایالات متحده به عنوان کشوری که بزرگترین زرادخانه هسته ای را در جهان دارد، دارای چرخه سوختی باز غیر نظامی است، زیرا دولت در سال 1980 تصمیم گرفت از پالایش و بهینه سازی پس مانده مواد سوخته که به صورت اشعه هایی پخش می شوند، چشم‌پوشی کند. اساساً اورانیوم مصرفی به عنوان مواد سوخت در راکتورها، از دو منبع سرچشمه می گیرند. نزدیک به دو سوم آن، از معادن اورانیوم به دست می‌آیند. امروزه 19 کشور بین 40 تا 50 هزار تن اورانیوم طبیعی در سال استخراج می کنند. بزرگترین عرضه کنندگان آن کانادا، استرالیا و قزاقستان هستند. آن‌ها در سال 2007، با هم در مجموع، نزدیک به شصت درصد کل اورانیوم را استخراج کردند. فروشندگان مهم دیگر، نیجریه، روسیه، نامیبیا و ازبکستان هستند. چندین سال است که ایران هم، فقط برای نیاز داخلی خود، اورانیوم استخراج می کند. در 2003،  چهل و شش در صد آذوقه جهانی اورانیوم برای راکتورهای غیرنظامی،  هم چنان از منابع ثانویه ای مانند دوباره غنی سازی اورانیوم فرسوده، بهینه سازی مواد سوخت مصرف شده و رقیق سازی اورانیوم به شدت غنی شده در انبارهای سابق نظامی به دست می آمد؛ در حالیکه امروزه تهیه اورانیوم به این روش‌ها به سختی به سی در صد می رسد. گفتن اینکه در آینده، سهمیه تهیه اورانیوم از راه منابع ثانوی تا چه میزان خواهد بود، دشوار است. می‌توان گفت که این کار، به عنوان مثال، بستگی به آن دارد که در آینده کشورهای دارنده سلاح های هسته ای، به دادن اورانیوم به شدت غنی شده موجود در زرادخانه های خود، برای رقیق سازی آن ادامه دهند یا میزان گنجایش بهینه سازی زباله های اتمی به اندازه چشمگیری افزایش یابد.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی و سازمان همکاری و توسعه اقتصادی بر این باورند که با توجه به در صد مصرف کنونی، معادن موجود می‌توانند هنوز به مدت 83 سال به تقاضای اورانیوم پاسخ مثبت دهند. در صورت افزایش تقاضای اورانیوم، این رقم 83 با همان نسبت معکوس، کاهش پیدا خواهد کرد. سازمان همکاری و توسعه اقتصادی که معتقد به بالا رفتن درخواست اورانیوم به شیوه استخراج از معادن در سال 2020  می باشد، در مجموع نام 43 کشور را به عنوان دارندگان منابع اورانیوم قابل استفاده یادداشت کرده است.

هر دو سازمان های نامبرده در بالا، افزایش بسیار قابل ملاحظه ای را برای استفاده انرژی هسته ای پیش‌بینی می کنند.

فناوری های گوناگونی می‌توانند برای غنی سازی اورانیوم به کار برده شوند. روش بسیار رایج برای این کار، غنی سازی به کمک سانتریفوژهای های گازی است. با این وجود، از شیوه‌های دیگری مانند «انتشار گازی»، جداسازی ایزوتوپ ها به وسیله آهنرباهای برقی و روش «بیکر» هم استفاده می شود. پنج کشور ایالت متحده، روسیه، انگلستان، فرانسه و چین که به طور سنتی در انرژی هسته ای قوی هستند، از کارخانه های غنی سازی به منظور انرژی هسته ای صلح آمیز و هم چنین برای اهداف نظامی استفاده می کنند. پاکستان هم برای انرژی نظامی و هم غیر نظامی، اورانیوم را غنی می کند. آلمان، هلند، ژاپن و آفریقای جنوبی از تأسیسات تجاری غنی سازی اورانیوم با اهداف صلح آمیز استفاده می کنند. در استرالیا و کره جنوبی از پژوهش های آزمایشگاهی و ساختن تأسیسات غنی سازی گرفته تا استفاده از  نیروگاه های بزرگ و کوچک وجود دارند. ایران در حال حاضر توان غنی سازی خود را گسترش می‌دهد که شامل نیروگاه های زیادی می‌شود که مورد شک و تردید برای دستیابی به برنامه‌های نظامی در آینده است. کره شمالی مشکوک به داشتن برنامه غنی سازی نظامی غیر اعلام شده می باشد. در ماه مه 2006، برزیل اولین  سانتریفوژ یک نیروگاه کوچک غنی سازی تجاری اورانیوم را به کار انداخت که می‌تواند اورانیوم را تاپنج درصد غنی سازد و خیلی آسان امکان تبدیل آن به سیستم تولیدی برای تهیه اورانیوم به شدت غنی شده وجود دارد. آژانس بین‌المللی انرژی اتمی که  بر ساخت نیروگاه ها نظارت می کند، با برزیل بر سر تضمین دادن کشور نامبرده به ایجاد تسهیلات ورود متخصصین این سازمان به نیروگاه برای نظارت فناوری سانتریفوژهای به کار رفته درگیر  شد. کارخانه از سال 2009 به طور آزمایشی کار می کند.

پس مانده های مواد سوختی راکتورها یا باید در جاهایی به طور دراز مدت انبار شوند و یا باید در نیروگاه های تجاری واقع در کشورهای انگلستان، فرانسه و روسیه، برای بهره برداری دوباره پالایش شوند. ژاپن نخستین کشور غیر هسته ای است که در سال 2008 یک کارخانه پالایش تجاری به راه انداخت.

در تأسیسات بهینه سازی از یک نمونه پیشرفته ای بنام متد « پورکس » استفاده می‌کنند که از جمله کارهایش، بازیافت اورانیوم از مواد سوختی مصرف شده و جدا سازی پلوتونیوم حاصل از کارکرد راکتور می باشد.

ساخت پایگاه های پالایشی با برنامه‌های نظامی که پلوتونیوم برای سلاح های نظامی تولید می کنند، نه تنها در پنج کشور دارنده بمب اتم، بلکه در اسرائیل ، هند و پاکستان و کره جنوبی هم یافت می شوند.

برخی از کشورها مانند آلمان، بلژیک، سوئیس و هلند که نیروگاه هسته ای صلح آمیز دارند، پس مانده های سوختی پرتویی (زباله های اتمی) را برای بهینه و قابل بهره برداری دوباره، به کشورهای دیگری می فرستند.  در آنجا پلوتونیوم های راکتور را جدا می‌کنند، یا با تیتر «بی خطر» به انبار های موقت می فرستند؛ یا راهی کارخانه دیگری می‌کنند تا در آنجا به « موکس » تبدیل شوند.  [« موکس » نام اختصاری اکسید های مختلطی است که ترکیبی از دی اکسید پلوتونیوم و دی اکسید اورانیوم می باشند. سوخت موکس شامل دی اکسید پلوتونیوم و دی اکسید اورانیوم است. سوخت موکس خیلی بیشتر از اورانیوم غنی شده، پرتوهای رادیواکتیو دارد. ( برگرفته از ویکی پدیا توسط مترجم)]

در  تعداد زیادی از کشورهای توسعه یافته، پلوتونیوم جدا شده یا در خاک خودشان انبار می‌شوند و یا در کشوری که پالایش و بهینه صورت می گیرد. انبار کردن در کشورهایی که دارای بمب اتم نیستند، تابع شرایط «تضمینی» آژانس بین‌المللی انرژی اتمی می باشد. برای ساختن تاسیساتی که «موکس» درست می کنند، نیز همینطور است. پایگاه های هسته ای کشورهای دارای بمب هسته ای (5 کشور حق وتو ـ مترجم) تابع هیچ نظارت بین‌المللی نیستند، مگر اینکه خود کشور مربوطه صراحتا آنرا تائید کند. بیشتر کشورهای در حال توسعه که از نیروگاه های هسته ای بهره برداری می کنند، پالایش و بهینه نمی کنند. آن‌ها زباله های حاصل از سوخت را یا انبار می‌کنند و یا به کشور های فروشنده آن می فرستند. امروزه پس مانده های مواد سوختی، دلیل اساسی بیشترین پلوتونیوم موجود در جهان هستند. اگر هیچ تصمیمی در باره سرنوشت این زباله های بشدت رادیواکتیو و خطرناک گرفته نشود، بی گمان بررسی و پژوهش در باره احتمال وقوع یک خطر دیگر گسترش سلاح های هسته ای در دراز مدت سخت می شود. بلژیک، فرانسه، بریتانیای بزرگ، هند و ژاپن مواد سوختی موکس تجاری تولید می کنند. استفاده از موکس امکان محدود سازی پلوتونیوم های جدا شده را در یک انبار میسر می‌کند و در نتیجه می‌توان از پلوتونیوم های گردآوری شده، در چرخه سوختی استفاده کرد. کشورهایی مانند بلژیک، آلمان، سوئد و سوئیس از این نوع سوخت استفاده می‌کنند. می‌دانیم که چین هم چنین طرحی را در برنامه‌های خود دارد. ژاپن و روسیه قصد دارند از سورجنراتورهای سریع و با مواد سوختی موکس استفاده کنند. آلمان زمانی تولید موکس را در ابعاد زیادی پیش‌بینی کرده بود، اما بعداً پروژه ساخت اولین نمونه این کارخانه و هم چنین برنامه ساخت کارخانه تولیدی موکس تجاری را کنار گذاشت. روسیه و آمریکا متعهد شده‌اند که برای کمتر کردن تولید موکس، ذخیره های پولوتونیوم نظامی خود را کاهش دهند. 

در سال ۲۰۰۴، در نزدیک به ۱۳۰ راکتور پژوهشی، هنوز از مواد سوختی اورانیوم به شدت غنی شده استفاده می‌شد که تا سال ۲۰۱۰ تقریباً در همین حدود باقی ماند. در میان آن‌ها می‌توان تنها راکتور تحقیقاتی آلمانی به نام « گارچینگ دو » را دید که اکنون با اورانیوم غنی شده ۹۳٪ کار می کند. در طی دورانی، استفاده اورانیوم به شدت غنی شده در این نوع راکتورها، در زمینه امنیت و گسترش سلاح های هسته ای ترس ایجاد کرده بود. زیرا دست کاری در سوخت اورانیوم شدیداً غنی شده که دارای خطرات نسبتاً قابل ملاحظه ای می باشد، کار کاملاً ساده‌ای است. همچنین تعداد زیادی از راکتورهای پژوهشی دارای سیستم‌های تدارکاتی امنیتی نیستند. همیشه مقدار زیادی از مواد سوختی اورانیوم به شدت غنی شده  مصرف گشته، در راکتورهای پژوهشی تعطیل شده‌ و یا در نزدیکی آن‌ها انبار می شوند. از سال ۲۰۰۴ تا به امروز، خراب کردن ساختمان‌های بیش از نیمی از ۳۸۰ راکتورهایی که از دور خارج شده اند، هنوز پایان نیافته است.

عناصر چرخه سوختی صلح آمیزی که بیشتر به چرخه گسترش سلاح های هسته ای کمک می کنند، عبارتند از: