Eens de splijtstof voor elektriciteitsproductie is gebruikt, begint de stroomafwaartse splijtstofcyclus. De splijtstof kan worden heropgewerkt om alle nog bruikbare stoffen te recycleren en opnieuw voor elektriciteitsproductie aan te wenden. In dat geval spreekt men van een gesloten splijtstofcyclus. Na de heropwerking, de eerste fase van de recyclage, blijft nog 97% herbruikbare splijtstof over in de vorm van uranium en plutonium. Slechts 3% is onbruikbaar afval.
Het is ook mogelijk dat er niet voor recyclage wordt gekozen en dat de bestraalde splijtstof na gebruik wordt ingesloten en verwijderd. In dat geval spreekt men van de open splijtstofcyclus en onmiddellijke verwijdering.
De keuze voor een open of gesloten splijtstofcyclus is een politieke beslissing. Sommige landen, waaronder België, hebben die beslissing volledig of gedeeltelijk uitgesteld en hebben voor een tijdelijke oplossing gekozen, waarbij de bestraalde splijtstoffen gedurende een min of meer lange periode voorlopig maar veilig worden opgeslagen.
