原発の使用済み核燃料からプルトニウムとウランを取り出す「再処理」を行う国立研究開発法人日本原子力研究開発機構の施設。茨城県東海村にある。1977年に運転を始め、2007年までに約1140トンの使用済み燃料を再処理した。機構は14年に廃止を決定。廃止には約70年かかり、国費約1兆円が必要となる見込み。再処理に伴って出た高レベル放射性廃液にはさまざまな放射性物質が大量に含まれ、長い時間にわたり放射線を出す。東海再処理施設での経験は日本原燃の再処理工場(青森県六ケ所村)に引き継がれた。