本发明公开了一种百万千瓦级核电站处理放射性废水的方法及反应器。所述方法为通过搅拌使比重大于放射性废水比重的吸附剂悬置分散在放射性废水中，通过吸附剂吸附放射性废水中的核素离子。所述反应器内腔的下部为吸附反应区，反应器内腔的上部为分离区；所述吸附反应区中设置有放射性废水的入水口和搅拌装置，所述分离区内设置有将吸附剂留滞在反应器内的拦截装置，所述拦截装置的上方设置有处理后废水的出水口。本发明将现有的固定床吸附改为流动床吸附，可以选取粉末或者小颗粒的吸附剂以增加比表面积，通过搅拌在放射性废水中来提高吸附剂与放射性废水充分接触，能够快速地对大量放射性废水进行预处理。