이유

• 유용 자원 회수
  사용후핵연료에는 아직 사용 가능한 우라늄과 플루토늄 같은 핵물질이 남아 있습니다. 이를 회수해 다시 연료(MOX 등)로 만들면 천연 우라늄 채굴·농축 부담을 줄일 수 있습니다.
• 폐기물 양·열량 감소
  고방사성·고열을 내는 일부 핵종(예: 일부 장수명 방사성동위원소)을 분리·처리하면 최종 고준위 폐기물의 부피와 발열을 줄여 처분·냉각 관리가 쉬워집니다.
• 장기 방사능 감소(부분적)
  특정 중간수준의 장수명 핵종을 분리·처리하거나 변환 처리하면, 처분장의 장기 열·방사능 부담을 낮출 수 있습니다(단, 모든 방사능을 없애는 건 아님).
• 연료 자급·경제성 추구
  전력회사나 국가 차원에서 핵연료를 재활용하면 연료비용·자원안보 측면에서 이득이 될 수 있습니다. (다만 경제성은 기술·규모·규제에 따라 달라집니다.)
• 연료주기(Closed fuel cycle) 구현
  일회성 사용(열린 연료주기) 대신 재처리를 포함한 닫힌 연료주기를 만들면 핵연료 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있습니다.

재처리 방식(간단히)

• 수계화학적 방법 (예: PUREX)
  사용후연료를 화학적으로 용해한 뒤 용매추출 등으로 우라늄·플루토늄을 분리하는 전통적 방법.
• 비수계/고온(전기화학·용융염 등, pyroprocessing)
  고온·전기화학적 처리로 핵종을 분리·재생하는 방법으로, 일부 차세대 연구·상용화 시도 중.

고려해야 할 문제점・단점

• 확산(비확산) 위험
  분리된 플루토늄은 무기 전용 물질로 전용될 수 있는 위험이 있어 엄격한 국제·국가 규제와 감시가 필요합니다.
• 비용과 기술적 난이도
  설비 건설·운영 비용이 크고 고방사성 폐기물과 액체 방사성 폐기물이 새로 생깁니다.
• 잔류·2차 폐기물
  재처리 과정에서 생기는 중·저준위 폐기물과 액상 폐기물 처분 문제가 발생합니다.
• 정책적·사회적 수용성 문제
  지역 주민 반대, 규제, 국제환경 등으로 실질적 채택이 어려운 경우가 많습니다.

요약

재처리는 자원 회수와 폐기물 관리를 개선하려는 목적에서 채택되지만, 확산 위험·비용·기술적 어려움 때문에 장단점이 뚜렷합니다. 그래서 어떤 국가나 사업자는 재처리를 선택하고, 어떤 곳은 직접 처분을 택하는 등 다양한 전략을 사용합니다.