與大多數動力堆類似，多數研究堆采用濃縮鈾運行。研究堆的燃料循環(huán)涉及燃料制造、在反應堆中使用、乏燃料的臨時貯存、后處理或直接處置以及放射性廢物的管理。燃料循環(huán)還包括需要對鈾、新燃料、乏燃料和放射性廢物進行運輸的各個環(huán)節(jié)。

乏燃料管理，以及相關基礎結構和成本的管理，是只擁有一座研究堆但沒有或只有有限的核電計劃的國家的一個重大挑戰(zhàn)。了解作為乏燃料貯存管理的一部分如何管理老化核材料，并確定其可持續(xù)的處置方法，這一點尤其重要。

原子能機構在研究堆燃料循環(huán)的各個方面為成員國提供援助。原子能機構幫助成員國開發(fā)新的低濃鈾研究堆燃料、可持續(xù)的燃料供應方案和乏燃料管理的可行方案。原子能機構還協(xié)助開發(fā)用于生產醫(yī)用放射性同位素的低濃鈾靶件和處理醫(yī)用同位素生產過程中產生的放射性廢物。

高濃鈾燃料的使用使得堆芯更緊湊且中子通量更高、換料間隔更長、利用能力更多樣化。同時，它的使用增加了核材料被不當使用的風險。然而，大多數研究堆可以使用低濃鈾作為燃料并能保持所需的性能特點。

這促進了減少在研究堆中使用高濃鈾的國際努力。原子能機構應成員國請求，協(xié)助其改造研究堆，并將高濃鈾制成的新燃料和乏燃料返回來源國。原子能機構針對每個情況的特定需求提供具體支持，通常包括技術知識和設備的共享。