分离一嬗变技术(Partitioning & Transmutation, 简称P-T技术)是把高放废物中锕系核素、长寿命裂变产物和活化产物核素分离出来，制成燃料元件返回到反应堆内经过一系列核反应转变成短寿命核素或稳定同位素，减少高放废液地质处理负担和长期风险，并可能更好地利用铀资源。分离一嬗变是先进燃料循环的重要组成部分。 分离技术主要有水法后处理、从高放液体废物HLLW（HLLW）中分离次量锕系元素（MA）和干法后处理等。“先进燃料循环”体系不仅要求从乏燃料中提取U和Pu，而且要求分离所有的MA和长寿命裂变产物元素（LLFP）。对于放射性毒性很大的三价MA（主要是Am和Cm），其分离则比较复杂，并且在HLLW中，Ln(III)的含量比An（III）高一个数量级，An(III)与Ln(III)的化学行为极为相似，所以，两者的分离极其困难。 嬗变是核素在中子照射下发生的核转换过程，目的是使长寿命核素转变成短寿命或稳定核素，从而消除长寿命核素的长期放射性危害，并利用嬗变所释放的能量。嬗变反应可以是裂变反应，也可以是中子俘获反应。可提供中子源的嬗变设施包括热中子堆、快中子堆和加速器驱动次临界系统（ADS）。 热中子堆进行嬗变：经一次循环，Np的嬗变率为40%~50%，其结果是减少了237Np的长期放射性危害，但产生了高毒性的238Pu；经一次循环，Am的嬗变率为73%，产生了以中长寿命毒物238Pu和240Pu为主的混合核素。由于Cm的主要同位素244Cm的寿命不长，较好的办法是将Cm储存100年左右后，再将所产生的Pu掺入MOX元件中。 快中子堆进行嬗变：由于在轻水堆（LWR）中的嬗变以热中子俘获为主，MA在嬗变过程中产生新的MA，这些新生MA（如244Cm）的高毒性使得多级循环几乎无法操作；对于LLFP，由于其中子俘获截面太低，嬗变所需时间很长。所以，热中子照射的嬗变效率很低，只有利用快中子照射，提高裂变份额，才能实现高效率的MA嬗变。用Pu做燃料的快中子堆在嬗变MA的同时，一部分Pu将通过中子俘获产生新的MA，所以，在快堆中，在相当长时间内存在MA的消长平衡。 ADS进行嬗变：在快堆中嬗变MA时，因堆芯反应性的提高而使堆安全性下降，所以，快堆中加入MA的量一般不能超过燃料总量的2.5%。在ADS中嬗变MA，由加速器所驱动的次临界装置确保了良好的安全性。如前所述，在快堆嬗变过程中，因新的MA的产生而导致长期的An消长平衡，而在ADS嬗变MA时，由于裂变份额极高，几乎不产生新的更重的MA。研究表明，ADS的嬗变能力比快堆高一个数量级。 不论是快堆还是ADS，都不能消灭而只能减少MA和LLFP。所以，地质处置库仍然是不可或缺的，只是待处置的高放废物量将大大减少。
