Quặng urani chủ yếu ựược khai thác bằng cách cổ ựiển ở mỏ lộ thiên hoặc mỏ ngầm. Nếu là mỏ lộ thiên, chỉ cần bóc lớp ựất ựá phủ tương ựối mỏng ựể lấy quặng, còn mỏ ngầm thì phải ựào hầm lò khá sâu qua lớp ựá không quặng, có khi tới hai ba kilômet dưới lòng ựất. Hàng triệu lắt nước ô nhiễm bơm từ mỏ vào sông rạch, khiến lớp trầm tắch ngày càng chứa nhiều chất phóng xạ hơn. Tuy việc thông khắ ở mỏ giảm ựược phần nào tai hại cho sức khỏe công nhân, nhưng bụi phóng xạ và khắ raựon thổi ra ngoài lại làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư phổi cho người dân sống gần ựó. đá thải chất thành gò lớn cũng hay có ựộ phóng xạ cao hơn các
loại ựá bình thường. Kể cả khi mỏ ựã ngừng hoạt ựộng, gò ựá thải vẫn còn là mối ựe dọa ựối với môi trường và các khu dân cư lân cận vì khắ raựon, nước rỉ ô nhiễm có thể thoát ra ngoàị
Sau khi thu hoạch, quặng urani ựược ựập vỡ rồi nghiền nhỏ ở phân xưởng gia công. Trong quá trình thủy luyện, người ta tách urani ra khỏi quặng bằng một dung dịch thường là axit sunfuric nhưng cũng có khi là dung dịch bazơ. Ngoài urani ra, chất lỏng dung dịch còn hoà tan nhiều kim loại nặng và asen nên phải lọc lấy urani lần nữạ Thành phẩm của khâu chế biến là Ộbánh vàng" (yellow cake) tức oxit urani U3O8 xen lẫn tạp chất. Nguy cơ lớn nhất ở khâu này là bụi phóng xạ. Bên cạnh ựó, hàng chục triệu tấn phế liệu nhiễm chất phóng xạ cũng có thể gây tác ựộng nặng nề. Quặng thải (tailings) mới ựầu có trạng thái ựặc sệt như bùn ựược bơm vào bồn lắng, tách lấy phần rắn ựưa ra bãi phế liệụ Nó có trọng lượng lớn gần bằng trọng lượng quặng khai thác ựược và còn giữ khoảng 85 % lượng phóng xạ ban ựầu vì ngoại trừ một ắt urani (hàm lượng rất thấp do ựa số mỏ chứa dưới 0,5 % U), quặng thải bao gồm tất cả các thành phần khác, trong ựó có thôri-230, raựium-226... và cả dư lượng urani nữạ Ngoài ra, quặng thải còn chứa nhiều chất ựộc như kim loại nặng, asen... Vì thế, các bãi phế liệu là nguồn phóng xạ ựộc hại lâu dàị Tuy có chu kỳ bán rã tương ựối ngắn (3,8 ngày), Rn222 không ngừng phát sinh từ Ra226 (chu kỳ bán rã 1.600 năm), chất này lại luôn ựược bổ sung bởi phản ứng phân rã của Th230 (chu kỳ bán rã 80.000 năm). Phải sau mấy trăm ngàn năm, lượng phóng xạ và sự phát sinh khắ raựon mới giảm ựáng kể. Ngoài ra, còn có khả năng nước rỉ chứa asen, urani, ựặc biệt nguy hiểm trong môi trường axit vì các ựồng vị phóng xạ ở dạng cơ ựộng hơn bình thường - làm ô nhiễm cả nước ngầm lẫn nước bề mặt. Vì chu kỳ bán rã của nhiều chất phóng xạ quá dài nên ựể bảo ựảm an toàn, bãi phế liệu phải ựược củng cố bằng ựập ựá hay bêtông. điều ựó khó thực hiện ở những vùng chịu nhiều tác ựộng xói mòn và thiên tai lũ lụt như Việt Nam. Trong quá khứ, nhiều vụ vỡ ựê bảo hộ khiến hàng ngàn tấn bùn và hàng triệu lắt nước ô nhiễm tràn ra ngoài, thắ dụ như ở Hoa Kỳ năm 1977, 1979 và ở Canaựa năm 1984.
Sau khi ngừng khai thác, ựể phòng tai họa cho con người và môi trường, cần phải thu dọn, cải thiện tình trạng ô nhiễm ở mỏ và phân xưởng gia công, cũng như
phải quản lý chặc chẽ một lượng phế thải (ựá và quặng thải) hạt nhân khổng lồ. Chi phắ xử lý sau khi khai thác tuỳ thuộc vào tiêu chuẩn bảo vệ môi trường. đức phải chi 49 USD cho mỗi tấn phế thải hay 14 USD cho mỗi cân Anh U3O8 khai thác ở CHDC đức cũ, trong khi các chi phắ tương ứng của Canaựa là 0,48 USD/tấn phế thải và 0,12 USD/lb U3O8. Tổng chi phắ xử lý mấy chục triệu tấn phế thải từ một mỏ urani sẽ lên tới hàng triệu, thậm chắ hàng trăm triệu ựôla Mỹ. Càng ựể lâu, việc xử lý phế thải càng khó khăn và tốn kém hơn. Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế khuyến cáo ngay khi lập bản dự chi cho việc sản xuất urani nên tắnh cả kinh phắ quản lý môi trường và chất thải trong quá trình khai thác cũng như sau ựó.
Bối cảnh môi trường sinh thái ở nước ta ựang suy thoái nặng nề, mỗi tác ựộng ựáng kể vào tự nhiên ựều ựòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận và những biện pháp phòng chống ô nhiễm chặt chẽ. Trong ựó việc khai thác quặng urani lại thải ra một lượng phế liệu phóng xạ ựộc hại hết sức to lớn. Nếu không ựược xử lý kỹ lưỡng, nó là mối ựe doạ nhiều mặt kéo dài hàng ngàn hàng vạn năm.