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 한국수력원자력 자료에 따르면, 2014년 3월 현재 우리나라가 보유하고 있는 사용 후 핵연료의 양은 1만5000톤에 달한다. 우라늄이 93.4%, 플루토늄 1.2%라고 한다. 핵무기 제조에 들어가는 원료인 핵분열 물질은 일단 확보한 셈이다. 게다가 증폭 핵분열탄과 수소폭탄 개발에 필요한 핵융합 물질인 중수소와 삼중수소도 확보하고 있다.
 통상적으로 중수소는 바닷물에서 추출하고, 삼중수소는 리튬6에 중성자를 대량으로 조사(照射)해 얻어진다. 리튬6과 삼중수소 모두 핵무기 개발에 이용될 수 있는 핵물질이어서 국제적으로 수출입에 통제가 따른다. 그런데 삼중수소는 리튬6을 통한 추출뿐 아니라 중수로의 부산물로도 나온다. 중수로 원자로의 중수(重水) 속에 존재하는 삼중수소를 액체 상태로 분리한 뒤 초저온(-256도) 상태에서 농축하면 순수한 삼중수소를 얻을 수 있다. 중수로인 월성 원전은 2007년부터 TRF(Tritium Removal Facility·삼중수소제거장치)를 설치해 자체적으로 삼중수소를 거의 무한정으로 생산할 능력을 갖추고 있다. 삼중수소를 추출하기 위한 촉매기술부터 저장용기까지 세계 두 번째로 자체 개발했다고 한다.
 그동안 사용 후 핵연료 재처리는 군사적 목적 전용의 우려 때문에 한미원자력협정에 의해 상당 부분 규제당해 왔다. 그러나 지난해 4월 한미원자력협정을 재개정하면서 ‘파이로 프로세싱에 대한 공동연구를 향후 10년간 추진하고 그 결과물을 바탕으로 연구 및 사업 방향을 정립한다’는 내용을 삽입해 재처리의 숨통을 틔웠다.

우리나라는 사용 후 핵연료 양을 1만 5000톤 보유하고 있으며 핵분열 물질과 핵융합 물질인 삼중수소도 확보하고 있다.