上也被称为“中子毒物”。由于它们不断吸收中子，最终达到“饱和”导致链式反应停止——甚至连从堆芯中取走用于抑制反应的控制棒也不能使反应继续的程度。这样的核燃料被视为“已经用尽”，虽然其中仍含有大量的铀-235和钸，但还是需要用新的核燃料来取代它们。在美国、德国和中国，这些已被利用过的核燃料主要被以不同方式贮存起来；而在俄罗斯、英国、法国、日本和印度等国，它们经过后处理除去其中的稳定裂变产物后得到再利用。俄罗斯等国对利用过的核燃料的处理过程中包含对高放射性材料的处理，从中获得的裂变产物是浓缩的高级废料形式存在的