最困擾美國能源和環境政策的問題非核廢料莫屬。美國的核電站每年產生約2,000噸核廢料。由于其固有的放射性，核廢料被小心地儲存在全國各地的不同地點。

如何處理核廢料是聯邦政府的責任。事實上，核電站運營商已向核廢料基金支付了超過400億美元，以便政府處理。政府最初想法是將核廢料埋在內華達州尤卡山的“深層地質儲存庫”中，但事實證明這在政治上行不通。盡管如此，該項目前期工作已花費了150億美元。

由于能源部無法管理這些核廢料，其數量仍在累積。根據能源部最新發布的數據，約有80,000噸核廢料(包含數百萬個燃料棒的數十萬個燃料組件)正在等待處理。2013年，核電站運營商以違約為由起訴政府，且最終勝訴。判決結果為，美國財政部每年向運營商支付數億美元，支付總額超過80億美元。

美國政府收集了數十億美元來管理核廢料，然后花費上百億美元進行可行性研究，最終卻只能擱置，而現在因為敗訴還需要支付數十億美元。幸運的是，所有的核廢料占用的面積相對較小，并且放置于臨時存儲點。如果沒有緊急行動的理由，政策制定者一般不會采取行動。長期儲存計劃將繼續進行，但政策制定者應該著眼于將這些“廢物”回收利用。

回收利用的支持者計劃將“再加工”后的核廢料作為反應堆的燃料，回收利用技術在化學、物理學和工程學上是可行的。其批評者認為回收利用的經濟性很差和且存在安全風險。

第四代核反應堆設計已經存在多年，但由于各種政治、經濟和戰略原因，輕水反應堆一直主導著核工業。例如，南方公司在佐治亞州建造的兩臺常規100MW壓水反應堆，采用的就是西屋公司設計的AP1000堆型。

相比之下，第四代核反應堆的設計容量一般都比較小，還可能使用不同的冷卻系統。位于俄勒岡州采用NuScale Power公司的設計方案的77MW小型模塊化反應堆、位于圣地亞哥的通用原子公司設計的采用氦氣冷卻的50MW模塊化快堆以及位于阿拉米達的 Kairos Power的140MW熔鹽堆等都有不同的配置，可以適應不同的場景。

許多第四代核反應堆設計可以使用經過回收利用的核燃料。6月3日，TerraPower(由比爾·蓋茨支持)、通用電氣日立和懷俄明州宣布達成協議，將建造一個345MW的鈉冷快堆。

鈉冷快堆在技術上能夠使用回收利用的核燃料。總部位于加利福尼亞的Oklo公司已經與愛達荷國家實驗室達成協議，將其1.5MW的微堆使用回收利用的核燃料運行。總部位于紐約的Elysium Industries公司設計的熔鹽堆自稱其“首選燃料”是回收利用的核燃料。總部位于阿拉巴馬州的 Flibe Energy公司宣傳其釷基反應堆具有使用回收利用的核燃料的能力。

第四代核反應堆的發展進程并不取決于核廢料問題。雖然反應堆能夠消耗核廢料，但它們不一定必須這樣做。盡管如此，支持回收核廢料將提高它們的經濟性。

政策制定者應該考慮美國如何使回收利用的核燃料比進口新燃料更有經濟性。2019年，參議院確認Rita Baranwal博士為能源部 (DOE) 核能官員。作為一名受過培訓的材料科學家，她成為回收利用的擁護者。

拜登政府在其2022財年預算申請中繼續為先進核反應堆提供支持，為美國能源部核能辦公室增加近3.5億美元的資金。該提案主要用于研究和開發新反應堆(3200萬美元)、燃料循環研發(5900萬美元)和先進反應堆示范(1.2億美元)以及用于多功能試驗的反應堆(從4500萬美元到1.45 億美元，每年遞增)。

5月，美國能源部的能源高級研究計劃署 (ARPA-E) 宣布了一項新的4000萬美元計劃，以支持“優化”先進反應堆核廢料和處置的研究，包括核廢料回收利用。重要的是，該計劃明確指出，當今缺乏核廢料解決方案對第四代反應堆的未來“構成挑戰”。

回收利用通常是一個非常復雜的過程。它涉及化學、機器和能源。從關鍵礦物到塑料瓶，各種資源的回收利用也會產生新的廢物。目前，聯邦政府和州政府在回收廢料方面非常積極，核廢料也應獲得相同待遇。