核废料就是进行核工业活动时，核燃料燃烧产生的放射性废料，但从专业的角度来说，核废料还不是完全的“废”，燃烧过后会变成乏燃料。乏燃料是什么呢？核电站所用的燃料是二氧化铀，主要成分是3%~5%的铀235。燃料燃烧一段时间后，铀235含量减少，含量降到1%时就不能再提供能量，链式反应也无法继续进行，这时就需要将核燃料从反应堆中拿出来。拿出来的这些东西就是核废料，核工业领域称它为乏燃料。总的来说，核废料就是不能继续在反应堆里燃烧，继续提供能量，经济性、稳定性和可靠性都不够强的燃料。
乏燃料容器
核废料为何还能回收利用核燃料在燃烧反应前只有二氧化铀，燃烧反应后会通过裂变产生50多种新元素，这些元素几乎占据了一半的元素周期表，同位素多达上百种。例如氦氖等惰性气体元素、 镧铈等稀土元素、铀钚等放射性元素。但是乏燃料中95%的物质依然是铀，将乏燃料回收后，再从中提取铀235做成新燃料。
为什么要回收核废料- 循环利用铀资源
乏燃料中虽然只含有1%的铀235，但要知道，天然铀矿中的铀235含量只占0.7%，其他99.3%是铀238，所以获得天然铀矿后要经过提取才能获得核燃料。平均每吨地壳物质中含有2.5克铀，如果每次使用后的乏燃料都只经过简单处理掩埋的话，地球上的铀资源只够人类用几十年。
铀235
- 减少环境污染
乏燃料提取过后，会剔除其中的反射性元素，减小核废料的体积，也减少了核废料对环境产生的潜在威胁。
- 提取可用元素
乏燃料中95%是二氧化铀、1%是增殖产物钚239、4%~5%的裂变产物。裂变产物中有一部分锕系元素可以另作他用（锕系元素：元素周期表中原子序数为89~103区间的元素）。比如镎237，可以用来做核电池，进行火星探测的“天问一号”由于无法利用太阳能发电，就需要用到这种核电池。
（核电池）
核废料回收利用的难度有多大核废料回收后要将通过化学分离法将各个元素分离出来，分离后会产生大量的化学废液，废液中就含有放射性物质，但是液体在环境中会很容易扩散，所以要将废液制成固化体。现在最常用的方式是玻璃固化，做成屏障后就能保证放射性核素无法在环境中迁移。
而分离的过程也很困难，因为每种材料的溶解度不同，将所需物质从废料里分解出来就像是在沙漠里淘金。所以无论是分离使用的萃取液，还是相关的化工设备，制造起来都很难。所以可以说，核废料回收处理是人类目前所知的最复杂，最具有挑战性的化工分离工艺。
启明星Ⅱ号设备就是利用核电站的核废料来做燃料发电，同时还能降低核废料的污染，降低核废料后续处理的难度，可见它的含金量有多高。
