Am Anfang stehen Aktinide aus heutigen Reaktoren oder natürliches oder abgereichertes Uran, oder Thorium. Es muss zerkleinert und von Oxiden in Chloride überführt werden. Der Aufwand dafür ist sehr gering, das Ergebnis ist ... Salz. Es besteht fast ausschließlich aus schlecht-spaltbaren Aktiniden wie Uran-238 , Thorium-232.

Dieses Salz wird nun in die PPU gegeben, rund 50 Milligramm pro Sekunde, also eine „Prise”. Nachdem es sich dort auf die Arbeitstemperatur von 1000 °C erhitzt hat wird es dem Brennstoffkreislauf zugeführt und wandert in den Reaktorkern. Dort fängt es im Neutronenbad einige Neutronen ein und wird zu gut spaltbarem Material, also Plutonium-239 (aus Uran-238) oder Uran-233 (aus Thorium-232) - der Brutprozess. Gleichzeitig wird nominell die gleiche Menge von bereits in vorherigen Zyklen erbrütetem Material gespalten. Es wird also ständig parallel gebrütet und gespalten, so dass Spaltprodukte entstehen. Diese sind bei heutigen Reaktoren nur sehr aufwändig zu handhaben, vor allem, weil sie zunächst in den festen Brennelementen verbleiben und auch nach dem Abschalten des Reaktors weiter Wärme produzieren - es droht eine Kernschmelze, die zwar beherrschbar ist, aber mit großem Aufwand. Beim DFR werden sie hingegen einfach mit dem Flüssigsalz aus dem Reaktorkern heraustransportiert und wandern in die PPU.

In der PPU wird das Flüssigsalz zunächst „gespült", d.h. von Argongas durchdrungen. Dies treibt die flüchtigen Spaltprodukte wie Krypton, Xenon und Jod aus, die getrennt einige Wochen bis Monate zum Abklingen zurückgehalten werden. Außerdem werden so die edleren Spaltproduktmetalle, die schlecht ans Chlor gebunden sind, ausgefällt. Die große Restmenge wird in der Destillationskolonne verdampft und kondensiert auf unterschiedlichen Höhen nach Metallarten getrennt. Dort werden die unterschiedlichen Salze wieder eingesammelt. Je nach Typ findet nun eine unterschiedliche Behandlung statt:

  • Die Aktinide wandern in Sammelbehälter mit Dosierventilen und werden dem Kreislauf wieder zugeführt.
  • Die kurzlebigen Spaltprodukte geben sehr viel Wärme ab. Sie werden in einem getrennten Kreislauf langsam außerhalb des Reaktorkerns aber in der Bleikühlung durchgeschoben.
  • Die langlebigen Spaltprodukte werden sortenrein portioniert, gekapselt und im Reaktorgebäude eingelagert.
  • Sehr langlebige Spaltprodukte wie Tc-99, Se-79 und I-129 werden bereits im Reaktor transmutiert und verbleiben im Kreislauf.

Vor der Kapselung wird das Chlor elektrolytisch abgetrennt und kann sich wieder mit einer neuen Prise frischer Aktinide verbinden. Unter dem Strich kommt die anfängliche Prise Salz nun also in Form langlebiger Spaltproduktsalze wieder aus dem Kreislauf von Reaktorkern und PPU heraus. Ohne das Chlor sind das 38 Milligramm pro Sekunde. Die Hälfte davon ist jetzt bereits abgeklungen, so dass nur 15-20 Milligramm pro Sekunde im Reaktorgebäude eingelagert werden müssen. Pro Jahr sind dies 500 kg, mit Kapselung allerdings 15 Tonnen. Nach 50 Jahren kann bereits ein Teil entnommen werden, nach 100 Jahren 90%, spätestens nach 300 Jahren ist alles abgeklungen. Diese Zeiten könnte man durch einen gezielten Transmutationskreislauf noch erheblich verkürzen.

Die stabilen Endprodukte sind nicht etwa Abfall, sondern wertvolle Rohmaterialien für die Industrie wie die seltenen Metalle Rhodium und Ruthenium.