核電站廢料的處理也是非常棘手的事情。U－235裂變產生的碎核都具有放射性。反應堆工作一定時間後，必需更換新燃料，卸下的放射性廢料就存在著如何處理、運輸、掩埋的問題。早期曾將廢料直接埋入地下，但即使掩埋較深，久而久之地下水總會使這些放射性物質擴散。後來又將廢料裝在金屬桶裏，外麵加一層混凝土或瀝青，棄於海底，在大西洋北部和太平洋北部都有這些廢料的“墓地”。經多次國際會議商討，現在認為對用過的核燃料中還有未燃盡的鈾，應盡量回收，這樣既可提高資源的利用率又減少廢料的放射性。廢料中還有些有使用價值的放射性物質和非放射性物質，也應提取分離，這些過程統稱為“後處理”。其他放射性廢料應裝入特製容器，它具有防震、防腐、防泄漏等特性。然後將容器深埋在荒無人煙的岩石層裏，使它長期與生物界隔離，其放射性禁錮於容器內而不擴散核汙染。隨著核電的發展，核廢料的處理是必須認真對待的重要問題。在反應堆的運行過程中和核燃料的後處理過程中有許多化學問題值得深入研究。
三、核聚變和氫彈
由2個或多個輕原子核聚合成一個較重的原子核的過程叫核聚變，這時
每克氘聚變時所釋放的能量為5.8×108kJ，大於每克U－235裂變時所釋放的能量（8.2×107KJ）。從能源的角度考慮，核聚變有幾個方麵比核裂變優越：其一，聚變產物是穩定的氦核，沒有放射性汙染產生，沒有難於處理的廢料；其二，聚變原料氘的資源比較豐富，在海水中氘和氫之比為1.5×10-4∶1，地球上海水總量約為1018噸，其中蘊藏著大量的氘，提煉氘比提煉鈾容易得多。遺憾的是這個聚變反應需要非常高的溫度，以克服兩個帶正電的氘核之間的巨大排斥力（從理論計算，要克服這種庫侖斥力需要109℃的高溫）。氫彈的製造原理，就是利用一個小的原子彈作為引爆裝置，產生瞬間高溫引發上述聚變反應發生強烈爆炸。氫元素的幾種同位素之間能發生多種聚變反應，這種變化過程存在於宇宙之間，太陽輻射出來的巨大能量就來源於這類核聚變。但我們目前尚沒有辦法在地球上利用這類核聚變發電，怎樣能取得這樣高的溫度？用什麼材料製造反應器？怎樣控製聚變過程等各種問題尚無答案。核科學家並未放棄核聚變的研究，另外一個反應溫度低些的聚變反應已引起人們的關注，它以氘和鋰（Li）為原料，在特定的強磁場中，可以發生下列聚變：
此外等離子體可控熱核反應，激光技術引發核聚變等方麵的研究都有一定成果。至於是否能利用核聚變的能量發電，目前還處於實驗室的初探階段。
從能源發展的角度看，核電將逐漸成為電力工業的一個重要支柱。此外，核技術在工業、農業、醫療、環境等領域也有廣泛的應用。中國核工業總公
核素在許多醫院被用作診斷和治療的有效手段。現已建立了200多種核醫學診斷方法，有20多種醫療用品進行輻照消毒。被稱為無刀手術的“伽馬刀”就是將γ射線聚焦於癌變部位，γ輻射能抑止惡性細胞的生長；在農業方麵近年來應用輻照技術，為幾十種農作物培育了400多個優良品種；在工業方麵如金屬探傷、綜合找礦、化工冶金等領域也都采用核
或出土文物年齡的探針。總之，核能和核技術已進入社會經濟生活中。