세계적으로 원전을 운영하는 나라는 31개다. 주요 선진국인 미국과 프랑스, 일본 등 22개국은 중간 저장 시설을 운영 중이다. 중간저장 이후 최종 관리방안으로 직접 처분, 재처리, 관망 형태를 취하고 있다.
이중 10개 국가는 영구처분 정책을, 8개 국가는 재처리를 택했다. 나머지 13개 국가는 정책 결정을 유보했다. 영구 처분을 결정한 나라도 사실 정책 방향만 있을 뿐 실행까지는 두고 봐야 한다. 1950년대부터 다양한 방식이 논의돼 왔으나 아직까지 실현된 사례는 없기 때문이다. 부지 마련이 어렵기 때문이다. 핀란드와 스웨덴이 고준위 처분장 부지를 확보한 상태다.
미국은 네바다 주 유카마운틴을 최종 처분장으로 2002년 선정했으나 2010년 철회했다. 최근 미국 에너지부(DOE)는 사용 후 핵연료 및 고준위 방폐물 관리·처분 전략을 발표했다. 2021년까지 중간저장 시설을 운영하고 2048년 심지층처분시설을 운영하기로 뒤로 미뤄놓았다.
미국은 현재 원전 100기가 가동 중이며 연간 약 2000톤의 사용 후 핵연료가 발생한다. 사용 후 핵연료의 74%는 습식 저장시설에, 나머지는 원전 부지에서 건식 저장시설에 보관 중이다. 일본도 고준위 방폐물 처분장 마련을 위해 관련법을 제정하고 2002년부터 부지를 공모하고 있지만 유치 신청이 없는 상태다.
원래 원전 50기를 운영하고 있었지만 후쿠시마 원전사고 이후 2기만 가동 중이다. 2005년까지는 프랑스와 영국에 위탁해 사용 후 핵연료를 재처리했다. 일본 내 재처리를 위해 연간 800톤을 처리할 수 있는 로카쇼무라 재처리 시설을 건설했으나 시운전 과정에서 문제가 생겨 수차례 운영이 연기되기도 했다. 영국은 사용 후 핵연료는 원자력해체기관(NDA)이 담당한다. 셀라필드에 있는 시설에서 재처리하고 이 과정에서 발생한 고준위 방사성 폐액은 유리화한 후 적어도 50년 간 저장 후 심지층 처분할 계획이다.