使用済燃料にはウラン(U)、プルトニウム（Pu）、マイナーアクチノイド(MA)及び核分裂生成物等の種々の元素が含まれています。このうち、U及びPuは資源としてリサイクル可能です。MAの中には寿命の長い核種があることから、環境負荷低減のためADS等の核変換システムを使用して短寿命核種又は安定核種に変換する方法が提案されています。これを実用するには、使用済燃料からU、Pu、MA及び核分裂生成物を分離する必要があります。着目元素をより効果的に分離する新しい抽出剤の合成、それを用いた分離プロセスの開発及び抽出剤の放射線劣化影響評価の研究を進めています。

ADS炉心内で核変換できるMAの割合には限りがあるため、より多くのMAを核変換するには使用済核変換用燃料からMAを分離回収し、再びADS炉心に装荷する必要があります。これを実現するために、MA核変換用燃料の再処理及び再加工技術に関する研究開発も行っています。特に、MA核変換用燃料の第一候補である不活性母材含有MA窒化物燃料の処理に関して、溶融塩や液体金属を溶媒として用いる乾式再処理技術及び乾式再処理法で回収した超ウラン元素(TRU; MA及びPu)の窒化物への再加工技術に関する研究開発に取り組んでいます。