把钚从未燃烧的铀和其它裂变产物中分离出来并纯化。1943年，有人提出了几种可以从乏燃料中小规模分离钚的方法。随后两年中，美国橡树岭国家实验室开发并验证了一种叫做“磷酸铋过程”的方法，并用这种方法首次分离得到了克级量的钚。 1944年下半年，磷酸铋过程在汉福德区开始大规模应用。此方法在战时相当成功，但其最大的缺点是无法回收铀。1949年，橡树岭国家实验室成功的开发出了第一种溶剂萃取方法来回收乏燃料中的铀和钚，称为“钚铀萃取法”（PUREX）。这种方法一直沿用至今。美国在南卡罗来纳州萨瓦那河区（Savann