1. Добыча урановой руды и изготовление уранового концентрата.

До развала Советского Союза добыча урановой руды велась во многих республиках (РСФСР, УССР, Казахская ССР, Узбекская ССР). Закись-окись урана выпускали предприятия городов Жёлтые Воды (Украина, Днепропетровская область), Степногорска (Казахстан, Акмолинская область, Целинный горно-химический комбинат), Чкаловска (Таджикистан, Худжандская область). После распада СССР большинство комбинатов по добыче и производству уранового сырья для атомной промышленности оказались за пределами России. Доля России в мировых запасах урана 4 % (для сравнения: Австралия – 24 %, Казахстан – 17 %, Канада – 9 %). По данным открытой печати разведанные запасы урана в России оцениваются в 615 000 тонн, ежегодная добыча около 4 000 тонн. Большая часть внутренних потребностей в урановом сырье удовлетворяется за счет уже добытой массы и накопленной на складах в советский период.

В стране создан урановодобывающий холдинг, в который входят следующие предприятия: Приаргунское горно-химическое объединение (Забайкальский край), ЗАО «Далур» (Курганская область), ОАО «Хиагда» (Бурятия). Идут работы по организации новых центров добычи: Эльконино (Якутия), Горное (Забайкальский край), Оловская (Забайкальский край). Эльконское урановое месторождение — самое богатое из разведанных месторождений в России, на него приходится более половины разведанных запасов урана в стране — около 344 тыс. тонн и считающееся одними из крупнейших в мире.

2. Обогащение добытого урана отделено от мест его добычи и размещается в таких центрах как Новоуральск (Свердловская область) – крупнейший в России, Ангарск (Иркутская область), Железногорск и Зеленогорск (Красноярский край), Северск (Томская область). В России сосредоточено 45% мировых мощностей по обогащению урана.

Атомград Новоуральск (Свердловская обл.). В 1946 году в Новоуральске началось строительство первого в стране газодиффузионного завода для производства высокообогащённого урана. В 1949 году на заводе был получен материал для первой советской урановой атомной бомбы. В создании атомного центра принимали участие ведущие учёные, инженеры, квалифицированные рабочие. Сегодня здесь расположено и действует одно из крупнейших предприятий Урала — Уральский Электрохимический комбинат (УЭХК). В ЗАТО также размещен Уральский автомоторный завод (АМУР). Он был основан в 1967 году как филиал Московского автомоторного завода имени Лихачёва.

Атомград Северск (Томская обл.). Северск — самый большой из закрытых административно-территориальных образований (ЗАТО) системы Росатома. Население города — 108 400 жителей (01.08.2011). 26 марта 1949 года Совет Министров СССР принял решение о создании вблизи г. Томска комбината по производству высокообогащенного урана-235 и плутония-239. 26 июля 1953 года, всего через четыре года после начала строительства, на заводе разделения изотопов, входящем в СХК, был получен первый сибирский уран. Вторая в мире после Обнинской промышленная атомная электростанция (АЭС-1, также известная как Сибирская АЭС) мощностью 100 мегаватт была построена в Северске в 1958 году.

Ангарский электролизный химический комбинат осуществляет конверсию закиси-окиси урана в гексафторид урана, конверсию тетрафторида урана в гексафторид урана, обогащает уран из давальческого сырья заказчика и осуществляет поставки обогащенного урана в форме гексафторида.

Атомград Железногорск (Красноярский край). Изначально, с 1950 года, город создавался как центр по производству оружейного плутония. Горно-химический комбинат (сдан в 1958 году) размещен в скальном массиве на глубине до 200—300 метров и проектировался таким образом, чтобы выдерживать даже ядерные удары. Система производственных и транспортных тоннелей ГХК сопоставима с московским метро. В городе также действует ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва (70 % производства российских спутников гражданского назначения). Идет выполнение строительно-монтажных работ по возведению сухого и реконструкции мокрого хранилищ отработанного ядерного топлива (ХОЯТ).

Атомград Зеленогорск (Красноярский край). Город расположен на левом берегу реки Кан, в 165 км к востоку от Красноярска. Ранее носил названия Заозёрный-13, затем Красноярск-45. Градообразующее предприятие: ОАО ПО «Электрохимический завод» — обогащение урана для производства топлива для атомных станций, производство стабильных и радиоактивных изотопов.

В советский период для военных целей высокообогащенный уран и плутоний производился в ЗАТО Озерск.

Атомград Озерск (Челябинская обл.). Уже в июне 1948 г. на «Маяке» заработал первый в Евразии атомный реактор «Аннушка». К середине 1950-х оружейный плутоний нарабатывали уже семь реакторов. Первые детали - полушария из чистого плутония были изготовлены на химико-металлургическом заводе в августе 1949 г. 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне (Казахстан) была успешно испытана первая советская атомная бомба, плутоний-239 для которой был наработан на «Маяке». Общее количество произведенного на комбинате плутония превышает несколько десятков тонн. В состав предприятия входят: реакторный завод (совокупность промышленных реакторов), радиохимический завод по выделению плутония из облученного в реакторе урана и химико-металлургический завод по производству металлического плутония и урана. В июне 1962 на «Маяке» сдан в эксплуатацию завод 45, на котором было организовано производство осколочных радионуклидов и выпуск источников ионизирующего излучения. Всего на «Маяке» производится до 1000 типов источников ионизирующего излучения с использованием более 70 различных радионуклидов. В 1972 г. на «Маяке» начал работу комплекс РТ-1 (регенерации топлива), первоначально предназначавшийся для хранения ядерного топлива, а с 1977 г. ставший центром его химической переработки. В 1991 г. на комплексе была запущена установка по остекловыванию ядерных отходов. В рамках программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения» на ПО «Маяк» будет создан новый промышленный комплекс по производству топлива для реакторов на быстрых нейтронах. Его ввод в эксплуатацию намечен на 2018 г. Производительность комплекса составит 14 т/год с возможностью последующего увеличения до ~40 т/год.

3. Изготовление тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) для атомных реакторов. Крупнейший центр России и мира по производству ТВЭЛов – машиностроительный завод в городе Электросталь (Московская область) – 40 % мирового рынка низкообогащенного урана.

На базе данного предприятия в 1996 году организовано ОАО «ТВЭЛ», которое управляет рядом других производств:

- Чепецкий механический завод (Глазов, Удмуртия) является единственным на территории бывшего Советского Союза и третьим в мире предприятием по производству циркония и сплавов на его основе — конструкционных материалов для тепловыделяющих элементов.

- ОАО «Новосибирский завод химконцентратов» — один из ведущих российских производителей ядерного топлива для АЭС России и зарубежных стран.

На топливе с маркой «ТВЭЛ» работают 73 энергетических (17 % мирового рынка) и около 30 исследовательских реакторов в 13 странах мира. «ТВЭЛ» поставляет топливо в Чехию, Словакию, Болгарию, Венгрию, Украину, Армению, Литву, Финляндию, Китай. Осуществляются поставки топливных таблеток в Индию. В кооперации с компанией Areva NP (Франция — Германия) поставляются изготовленные по западной технологии топливные сборки для энергетических реакторов Германии, Швейцарии, Нидерландов и Великобритании. Таким образом, Корпорация «ТВЭЛ» обеспечивает топливом каждый шестой энергетический реактор в мире.

4. Сборка ядерных боеприпасов происходит в Сарове (Арзамас-16), Заречном (Пенза-19), Лесном (Свердловск-45) и Трехгорном (Златоуст-16).

Атомград Лесной (Свердловская обл.). Ранее город назывался Свердловск-45. Расположен на западе Свердловской области в в 2 км от железнодорожной станции «Нижняя Тура». 6 июня 1947 года было принято решение Совета Министров СССР о создании завода № 418 по электромагнитному разделению изотопов. Постановлением Совета Министров СССР от 15 сентября 1951 г. было намечено строительство в 1951—1952 гг. второго в СССР завода для серийного изготовления атомных бомб мощностью 60 единиц в год. Предприятие получило наименование Государственный союзный завод № 418. Основа экономики - градообразующее предприятие — ФГУП "Комбинат «Электрохимприбор» — многопрофильное предприятие, выпускающее военную продукцию, в том числе осуществляет утилизацию, сборку ядерных боеприпасов, производство стабильных изотопов.

Атомград Трехгорный (Челябинская обл.). Постановление Совета Министров СССР от 24 января 1952 г. явилось началом строительства «Приборостроительного завода» к югу от города Юрюзань (Златоуст-20, Златоуст-36, в настоящее время – ФГУП ПСЗ, Трёхгорный). Первые специальные изделия (атомные бомбы мощностью 30 килотонн тротилового эквивалента) предприятие выпустило в 1955 г. Ещё через год на заводе было освоено производство головных частей межконтинентальных баллистических ракет.

Атомград Заречный (Пензенская обл.). Город расположен в 12 км к востоку от Пензы. История города берёт начало с момента выхода Постановления Совета Министров СССР № 1461—661 от 20 июля 1954 г., предусматривающего строительство в городе Пензе приборного завода № 1134 и города при нём. Строительство завода в объёме проекта было завершено к концу 1961 г. Был создан современный приборостроительный завод. В 1960-х гг. осваивается сборка ядерных боеприпасов (ЯБП). Первым специзделием стала ядерная боеголовка разработки ВНИИИТФ (Снежинск) к первой баллистической ракете с подводным стартом. В последующие годы было освоено производство самых разнообразных ЯБП различных типов и назначений.

5. Разработка опытных образцов ядерного оружия осуществляется в федеральных ядерных центрах: Саров и Снежинск.

Атомград Саров. 11 февраля 1943 г. начались широкомасштабные работы по реализации советского атомного проекта, а уже в феврале 1947 посёлок Саров был изъят из административного подчинения Мордовской АССР и исключён из всех учётных материалов. В разные годы он назывался Кремлевым, Арзамасом-16 и др. Здесь находится Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) - федеральное государственное унитарное предприятие Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом". Именно в Сарове были разработаны первые отечественные атомная и водородная бомбы. ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ - крупнейший научно-технический центр России, в состав которого входят несколько институтов: теоретической и математической физики, экспериментальной газодинамики и физики взрыва, ядерной и радиационной физики, лазерно-физических исследований, научно-технический центр физики высоких плотностей энергии и направленных потоков излучений, а также конструкторские бюро и тематические центры.

Атомград Снежинск (Челябинская обл.). В 1955 г. было принято решение о создании научно-иследовательского института 1011 – дублера Арзамаса–16 (Саров), по разработке ядерных зарядов различного назначения. Так на карте области в 1957 г. появился Снежинск (ранее Касли-2, Челябинск-70). Научно-исследовательский институт в Снежинске в настоящее время имеет статус федерального ядерного центра. Именно здесь был разработан и испытан первый термоядерный заряд, создаются образцы ядерных зарядов для стратегических и крылатых ракет морского и воздушного базирования, авиабомб и др.

6. Испытания ядерного оружия. Советские атомные и водородные бомбы проходили испытания на Семипалатинском (Казахстан) и Новоземельском полигонах (архипелаг Новая Земля).

Новоземельский Центральный ядерный полигон функционировал в 1955 – 1990 гг. За этот период было проведено 130 ядерных испытаний (наземных, подземных, надводных, подводных и др.). В 1961 г. на полигоне испытано самое мощное в мире ядерное устройство – 50 Мт.

7. Утилизация ядерных отходов на сегодняшний день является одной из самых сложных экологических проблем. Одним из центров переработки отходов является Озерск. В ряде регионов России размещены филиалы государственного предприятия «Радон» - хранилища радиоактивных отходов.

Радиационные аварии. На ПО «Маяк» (Челябинская область) имели место несколько аварий, повлекших за собой радиоактивное загрязнение территории (более 20 тыс. км²) и облучение населения.