در برنامه هسته‌ای ایران، بهره‌برداری از چرخه سوخت هسته‌ای در نظر گرفته شده است و مسئولین کشور بارها از لزوم بهره‌برداری از این فناوری در ارتباط با صنعت هسته‌ای سخن گفته‌اند.
چرخه سوخت هسته‌ای چیست و چرا این قدر اهمیت دارد؟ بیانیه لوزان در باره آن چه می‌گوید؟ برای تحلیل این موضوع، اشاره مختصر به بعضی از نکات فنی ضروری است.
در نیروگاه‌های حرارتی با سوخت ذغال سنگ یا نفت و گاز، این مواد مشتعل شده و پس از انتقال حرارت به کوره‌های آب، باقی‌مانده آن مواد که خاکستر است، ارزش دیگری برای سوخت ندارد. اما در نیروگاه‌های هسته‌ای با اورانیوم غنی شده ۳,۵ درصد، هنگام تعویض سوخت پس از یک سال، تنها ۱ تا ۲ درصد از سوخت هسته‌ای مصرف شده است و بقیه اورانیوم بعلاوه پلوتونیوم و سایر مواد تولید شده در فرایند سوخت، باقی مانده است. مشکل بازفرایابی این مواد آن است که سوخت هسته‌ای پس از آنکه یک سال در رآکتور نیروگاه در دست بهره‌برداری ماند، به شدت رادیوآکتیو است و نمی‌توان با روش‌های معمولی شیمیائی اجزای آن را از یکدیگر جدا کرد. فرایند جداسازی عناصر شیمیائی موجود در سوخت هسته‌ای مصرف شده، «بازفرایابی» (Reprocessing) نام دارد. این فرایند به علت آنکه در محیط به شدت رادیوآکتیو انجام می‌گیرد، بسیار پرهزینه و از نظر فنی پیچیده است. مواد به دست آمده پس از بازفرایابی، اورانیوم، پلوتونیوم و پسمان‌های بسیار رادیوآکتیو هستند که باید ده‌ها سال در انبارهای مخصوص نگهداری شوند. در کشور آلمان این مواد در یک معدن نمک متروکه در منطقه گُرلِبِن (Gorleben) در شمال شرقی این کشور نگهداری می‌شوند و انتقال این مواد به آن محل که چند سال یک بار انجام می‌گیرد، همواره باعث کشمکش طرفداران محیط زیست با مامورین پلیس است.
اهمیت استراتژیک فرایند بازفرایابی، تولید پلوتونیوم است که ۶ کیلوگرم آن برای تولید یک بمب هسته‌ای کافی است. به همین علت، در بیانیه لوزان گنجانیده شده که «عملیات بازفرایابی در ایران انجام نخواهد گرفت» و در حالی که برای غنی‌سازی اورانیوم، محدودیت‌هائی برای مدت ۱۰ سال در نظر گرفته شده، برای بازفرایابی، این محدودیت همیشگی و پایدار خواهد بود. این بیانیه هم‌چنین می‌گوید که «سوخت مصرف شده رآکتورها از ایران خارج خواهد شد» و احتمالا به روسیه صادرخواهد گردید.
صنعت بازفرایابی بسیار پرهزینه و از نظر محیط زیست خطرناک است. به همین علت، کشورهائی مانند آلمان و آمریکا از این صنعت صرف نظر کرده‌اند. آلمان سوخت مصرف شده خود را برای بازفرایابی به فرانسه انتقال می‌دهد و سپس مواد به دست آمده از جمله پسمان‌های سوخت بسیار رادیوآکتیو را به آلمان باز می‌گرداند. آمریکا سوخت مصرف شده خود را در استخرهائی که برای این منظور در جوار نیروگاه‌های هسته‌ای ایجاد شده‌اند، نگهداری می‌کند. از میان کشورهای اروپائی، تنها فرانسه از صنعت بازفرایابی قابل توجهی برخوردار است.
البته این را هم باید در نظر داشت که با عملیات بازفرایابی، مقدار زیادی اورانیوم نیز به دست می‌آید که برای کشورهائی که معادن اورانیوم ندارند، پر اهمیت است. اما این کشورها می‌توانند مانند آلمان، سوخت مصرف شده را برای بازفرایابی به فرانسه انتقال دهند و کلیه مواد به دست آمده را در قبال پرداخت هزینه این عملیات، به کشور خود انتقال دهند.
شکل زیر فرایند استفاده از اورانیوم را در چرخه سوخت هسته‌ای برای یک رآکتور آب تحت فشار مانند رآکتور نیروگاه بوشهر، نشان می‌دهد.
اورانیوم پس از استخراج از معدن، به صورت کیک زرد درآمده و سپس به گاز هگزافلورور اورانیوم برای غنی‌سازی تبدیل می‌شود. سپس این هگزافلورور به صورت اکسید اورانیوم درآمده و برای ساخت میله‌های سوخت آماده می‌شود. این میله‌ها در ساختارهای فلزی که مجتمع‌های سوخت نامیده می‌شوند، قرار می‌گیرند و در رآکتور جای‌گذاری می‌شوند. معمولا یک سوم مجتمع‌های سوخت پس از آغاز بهره‌برداری از نیروگاه از رآکتور خارج شده و برای عملیات بازفرایابی آماده می‌شوند. مجموع این عملیات، چرخه سوخت هسته‌ای ( Nuclear fuel cycle) نامیده می‌شود.
دولت ایران از آغاز تدوین برنامه هسته‌ای خود، ایجاد واستفاده از چرخه سوخت را جزئی از برنامه‌های خود قرار داده و همواره در بیانیه‌های مختلف از لزوم برپائی این فناوری سخن گفته بود. اینک با بیانیه لوزان که عملیات بازفرایابی را منع و بر خارج کردن سوخت مصرف شده از ایران تکیه می‌کند، چرخه سوخت هسته‌ای یکی از بخش‌های اساسی خود را از دست می‌دهد. به این ترتیب ، ایران دیگر از بهره‌وری از چرخه سوخت محروم خواهد شد.
برای کشورهائی که از تعداد زیادی از نیروگاه‌های هسته ای بهره برداری می‌کنند، ممکن است استفاده از چرخه سوخت هسته‌ای، منافع اقتصادی داشته باشد. اما برای ایران که در حال حاضر تنها از یک نیروگاه هسته‌ای، نیروگاه بوشهر بهره‌برداری می‌کند، کنار گذاشتن چرخه سوخت هسته‌ای تاثیر اقتصادی قابل توجهی نخواهد داشت.
