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Le retraitement des éléments combustibles usés consiste à en séparer les divers constituants, par toute une série de procédés. Le combustible usé contient un mélange d’environ 4 pourcent de produits de fission hautement radioactifs, 95 pourcent d’uranium (dont à peine un pourcent d’uranium 235 fissile), et 1 pourcent de plutonium. L’uranium et le plutonium peuvent être utilisés pour la fabrication de nouveaux éléments de combustible. Les produits de fission sont déchets de haute activité. Ils sont fondus dans une matrice de verre très peu soluble, ce qui les rend aptes au transport et au dépôt. Les déchets ainsi séparés doivent être rapatriés en Suisse.
Jusqu’en 2005, environ 1200 tonnes d’éléments combustibles usés ont été transportées à l’étranger (France et Angleterre) pour retraitement. Actuellement, un moratoire interdit ces livraisons jusqu’en 2016, et aucun de ces éléments combustibles n’est plus expédié à l’étranger.