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Le cycle du combustible nucléaire est un cycle continu d'opérations pour la fourniture du combustible, depuis l’extraction de l’uranium jusqu’à l’élimination finale des déchets radioactifs. 
Le groupe Rosatom comprend des sociétés qui assurent ces opérations et interviennent à chaque étape du cycle. 

Le processus débute par l’extraction et le traitement du minerai d’uranium. Le minerai d’uranium subit un processus de purification permettant d’obtenir un concentré d’uranium, le Yellow cake. Ce concentré d’uranium naturel est ensuite expédié vers une usine de conversion, où le Yellow cake sera transformé en hexafluorure d'uranium, puis d’enrichissement. 

L'enrichissement de l’uranium est le procédé qui consiste à séparer l’uranium 235 et les isotopes de l’uranium 238. Après enrichissement, l'hexafluorure d'uranium est transformé en oxyde d'uranium, qui est ensuite comprimé en petites pastilles. Les pastilles de combustible, introduites dans des tubes fins en alliage à base de zirconium, sont un composé essentiel des assemblages de combustible. 

Le combustible est ensuite chargé dans le réacteur pour plusieurs années. Après combustion, les assemblages de combustible sont sortis du cœur du réacteur et provisoirement entreposés dans une piscine de refroidissement. Ils seront par la suite envoyés vers une usine spécialisée dans le retraitement. 
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