泰國的廢料 放射性廢料 是指含有放射性物質的廢料 ，一般在如核裂變 一類的核反應 中產生。事實上，一些與核工業沒有直接關聯的產業 在生產過程中也會排放出一定量的放射性廢料。放射性廢料通常按其輻射量 的強弱以及核種半衰期 的長短來分類，各國有不同的分類方式。常見的類別有高放射性廢物 (HLW)、低放射性廢物 (LLW)、中放射性廢棄物(ILW)、TRUW 等等。其中輻射量大、大量衰變熱，而且半衰期長的核廢料會列為高階核廢料，此外，核廢料可以提煉，再做細分類仍可回收使用，例如一些核廢料能用於製造放射性同位素熱電機 的燃料，具有極高價值。
一般來說，物質的放射性會隨時間 的推移而減弱，所以原則上所有放射性廢料都可以與外界隔絕一段時間，達到使其不再能引起危害的目的。醫用放射性物質 或工業放射性物質 的封存時間 一般為數小時至數年就會衰變完畢，而無用處的核廢料則需要封藏上千年，故放射性核廢料目前可行的處置就是地質處置 。其他處置或再利用方式是目前熱門的科技研發主題[ 1] [ 2] 車諾比核電廠 、福島第一核電廠 的廢棄爐心，當前無法地質處置，那會想辦法遮蔽封裝起來。
作为聯合國 國際原子能機構 的《乏燃料管理安全和放射性廢料管理安全聯合公約 》章程的一部分，簽署協議的大部分發達國家 放射性核廢料的儲量及處理辦法的概要會定期地公布並被進行評審。[ 3]
放射性废料都含有放射性同位素 ——一类因原子核 的不稳定而容易发生衰变 的元素 ，它们以不同形式、不同强弱进行持续时间长短不同的衰变。衰变中产生的电离辐射 不论对人类 生命 健康 还是对自然环境 都会造成一定伤害。
放射性废料中的所有放射性同位素都有各自的半衰期 （使自身的一半衰变为其他物质 所需要的时间），最终放射性废料会衰变成完全不具放射性的物质。某些乏燃料 中的放射性元素 （如鈽-239 ）在自然放置上千年后对人类及其他生命仍然有害，另外，甚至还存在上百万年都不能衰变完全的同位素。因此，这些废料必须被封存几个世纪 并与自然环境隔离更长时间。[ 4] 碘-131 的半衰期约为8天），所以相对于其他放射性元素而言，它们造成的危害较小，不过它们在衰变初期由于衰变急剧，其实更加活跃、危险。右侧的两张表给出了几种主要的放射性同位素的资料，包含它们各自的半衰期和它们作为铀-235 的裂变产物 的裂变产物产量。
一种同位素 衰变得越快，它的放射性越强。某种纯的放射性物质的危险程度是由它衰变产生的辐射 种类与能量 等重要因素界定的，而这种物质的活泼性 、扩散 入环境及被生物 吸收 的难易程度则由它的化学性质 决定。对于许多不能很快衰变至较稳定的状态，而是继续产生放射性衰变产物 或引起衰变链 的放射性同位素，它们和自身的衰变产物 的性质和影响更加复杂。
暴露在高强度的放射性废料的辐射中可能会导致严重损伤，甚至死亡 。对成熟 的动物 进行辐照 或其他能导致变异 的处理（如化学疗法 中的细胞毒类肿瘤药物 治疗，该药物 本身也是致癌物 ），可能导致该生物体患上癌症 。经计算，5西弗 的辐射剂量 对于人类已是致命 。另外，一剂0.1西弗的辐射令人死亡的概率是8‰，该概率随单剂剂量每增加0.1西弗增加一倍。[ 10] 染色体 片段的缺失。[ 11] 发育 中的有机体 （如未出生的婴儿 ）接受了辐射，可能会导致先天性畸形 等先天性疾病 ，不过这些缺陷却不会出现在同样接受了辐照形成的配子 或由配子融合形成的细胞 中。由于人们对辐射诱变的机理尚不明确、不能以人类意志 控制人工诱变 的结果，所以由辐射导致的突变 对人类的影响仍是不定向的（即不能预期它对人类的影响是利是弊）。[ 12]
暴露在放射性同位素的辐射中的危险性取决于该放射性同位素的衰变形式及该放射性同位素所属元素的药物动力学 性质（即该元素的代谢方式 与代谢速度）。例如，虽然碘-131 是一种短寿命、并以β、γ两种形式衰变的放射性同位素，但它却因为会在甲状腺 中聚集而对生命体造成比一般以水溶性 化合物形式存在的铯-137 更大的伤害（能溶解 在水 中的物质更易随尿液 排出）。同样地，主要以α衰变 的锕系元素 （如镭 、铀 等），由于它们一般具有较长的生理学半衰期 与较高的线性能量转移值 ，所以也被认为对生命体有较大危害。因为在上述几个方面的不同，放射性同位素能造成的生理学损伤 较难简单判断。
放射性废料的来源有很多种，其中最主要的包括核燃料循环 及核武器 的再加工 。其他来源包括医用放射性物质、工业放射性物质及在加工 、使用一些化石燃料 （如煤 、石油 和天然气 ）或其他矿物的过程中浓缩 的技術增強天然放射性物質 （Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials, TENORM）。
核燃料循环首端产生的放射性核废料一般为以α衰变 的铀的萃取 物。这些物质中常常含有镭以及镭的衰变产物。
在铀矿 中采集的二氧化铀 （UO2 ）的放射性其实并不十分强——大约只是建筑 中使用的花岗岩 的放射性强度的几千倍。人们将这些铀的氧化物 精炼得到八氧化三铀 （U3 O8 ），再转化成六氟化铀 （UF6 ）气体 。经过浓缩，铀-235的含量可由原来的0.7%提升至4.4%（低浓缩铀 ，LEU）。最后，经过一系列的反应 ，六氟化铀还原 成质地坚硬的陶状氧化物 作为核反应堆 中的核燃料。
在浓缩铀 的过程中，主要的副产物是耗乏铀 （depleted uranium，DU），其主要含有铀-238 同位素，而铀-235的含量只占3‰。多余的六氟化铀及八氧化三铀都会被封存起来。部分因其具有很大的密度 而在一些特殊的领域有较高的应用价值 如反坦克武器 的炮弹。[ 13] 回收 后得到的鈽一起用于制造混合氧化物燃料 （mixed oxide fuel，MOX），并以其“稀释 ”储存在核武器中的需要由武器级核燃料 转变为工业级核燃料 的高浓缩铀 （HEU）。这一稀释的过程也被称作浓缩鈾稀释 ，这也意味着任何已获得成品核燃料的国家或组织 需要反演 该武器 装配前的十分复杂、昂贵的浓缩过程。[ 14]
核燃料循环的末端的乏燃料棒 主要含有以β衰变 或γ衰变 的裂变产物、α衰变的锕系元素（如铀-234 、镎-237 、鈽-238 和镅-241 ），有时还含有辐射中子 的放射性同位素（如锎 ）。这些同位素都是在核反应堆中产生的。
明确从已被利用过的核燃料的后处理 中重新获得核燃料的过程是十分重要的。现在人们所使用的核燃料含有高放射性裂变产物 ，其中大部分是良好的中子吸收剂 ，专业上也被称为“中子毒物 ”。由于它们不断吸收中子，最终达到“饱和 ”导致链式反应 停止——甚至连从堆芯 中取走用于抑制反应的控制棒 也不能使反应继续的程度。这样的核燃料被视为“已经用尽”，虽然其中仍含有大量的铀-235和鈽 ，但还是需要用新的核燃料来取代它们。在美国 、德国 和中国 ，这些已被利用过的核燃料主要被以不同方式贮存起来；而在俄罗斯 、英国 、法国 、日本 和印度 等国，它们经过后处理除去其中的稳定裂变产物 后得到再利用。俄罗斯等国对利用过的核燃料的处理过程中包含对高放射性材料 的处理，从中获得的裂变产物是浓缩的高级废料形式存在的。这些国家都以鈽单循环 后处理 ，印度是世界上已知的唯一一个致力于钚复合回收 [ 15] 鈽反应堆 以实现接近典型商业核反应堆的4倍的燃烧效率。[ 15]
有主张认为，核能在任一方面的污染都远不及化石燃料 的燃烧所造成的严重[ 16] [ 17] 英国广播公司 （BBC）的一篇报道中提到：“世界卫生组织 （WHO）认为每年全世界约有3百万人死于由车辆 和工厂 排放的废气 和可吸入顆粒 造成的室外空气污染 ；此外，每年还有6万人死于固体燃料 燃烧引起的室内空气污染 [ 18] [ 19] 火力发电站 与相同功率的核电站相比，火力发电站所释放的辐射强度是核电站的10倍[ 20] 美國 的燃煤活動所釋放出的輻射量甚至比三哩島核事故 的輻射量高155倍[ 21] 非游離輻射 還是游離輻射 計量，而後者為使用核能的主要疑慮。其他研究也指出，一座 1000 MWe 的火力發電廠 每年會不受控制地釋出5.2公噸的鈾—其中包含34公斤具高放射性的鈾-235—，和12.8公噸的釷[ 22] 核電廠 每年會產生約30公噸的高放射性固態廢棄物[ 23]
有一個例子証明了放置大量放射性廢料在地下是安全且可靠的。 在20億年前的非洲西部 的奧克洛 ，一個天然 ，存有大量放射性鈾 的鈾礦 在地下開始了其衰變 過程。這個天然核裂變反應堆 持續運作了數百萬年，那些鈾衰變成鈈 和其他與現今的高放射性廢物一樣的物質。儘管當時在該地區存有大量的地下水 ，但這些物質依然不會滲入水中污染環境 ，並全部衰變 成其他非放射性元素。[ 24]
世界核能協會 提供了一個比較不同形式的能源生產造成的死亡數字。在他們的統計數字中，死亡人數是以每千瓦時 /年所計算出來的。根據在1970 至 1992年間的數據顯示，有885人的死是和水力發電 有關 ; 有342人的死是和燃煤發電 有關 ; 有85人的死是和天然氣發電 有關而有8人的死則與核能發電 有關。[ 25]
比較三種不同的核燃料類型裏所含有的鈾-233的放射性活動的曲線圖表 比較三種不同的核燃料類型的總放射性活動的曲線圖表 在計劃使用核燃料的同時，我們必須要考慮到如何妥善地處理放射性衰變 期長的核廢料，亦即是制訂一套完整的核廢料處理方案。嚴格來說，那些放射性衰變 期長的核廢料（高放射性廢料），在制訂核廢料處理方案的過程中佔有一個很重要的地位，是最迫切需要解決的問題。而由不同類型的核燃料所造成的核廢料，其廢料處理方案也會有所不同。
而其中一個例子是使用釷 的核燃料，釷-232 會通過吸收慢中子 而變成可作核燃料 之用的鈾-233 ，所以在裂變的過程中核燃料裏通常都會存有鈾-233 ，而鈾-233 的半衰期 則有15.9萬年。而其放射性衰變 將會長期佔有着核燃料 的周期（由採礦 至衰變 完全結束）達100萬年之久。而從右上角的曲線圖表可以看出三種不同的核燃料類型裏所含有的鈾-233 的放射性 活動的比較。
而那些核燃料通常被分為三種，它們分別使用反應堆級鈈 ，與武器級鈈 和混合氧化物燃料 。而不同的核燃料 ，具有不同的活性曲線。關於反應堆級鈈 和武器級鈈 在一百萬年內鈾-233 的量可以從右上角的曲線圖表中看出。由此可見，鈾-233 的量與三種不同的核燃料 類型的放射性 活動有着密切的關係。而正因為混合氧化物燃料 並不存在鈾-233 ，所以相對地它的活性便會較其他的低。相反，反應堆級鈈 和武器級鈈 有較高的活性，因為它們含有混合氧化物燃料 沒有的鈾-233 。
医用放射性物质往往包含能放射β粒子 及γ射线 的物质。它们可以被分为两大部分。在核医学 的诊断中常用到的一些短寿命γ射线放射物如鎝-99m 、鉈-201 等，它们的只要在像普通垃圾一样处理前先放置一段不长的时间已令其衰变至稳定状态。其他医疗中常用到的放射性同位素（括号内为各自的半衰期）包括：
来源于工业 的废料可能包含能放射α粒子 、β粒子、中子或γ射线的物质。γ 射线放射物主要用于造影 ，而中子放射物的用途则很广泛：例如石油测井 。[ 26]
“天然”具有放射性的物质称作“NORM”(Naturally Occurring Radioactive Materials)。這是天然物質不是廢料。像人体放射性的来源则为钾 -40（40 K
煤炭 含有少量的放射性鈾，鋇，釷和鉀，純煤比起那些放射性物質在地殼 中的分佈量更低。純煤是NORM，並不是核廢料。與純煤相比，一些碳化程度低的煤（“髒”煤），如泥炭 和褐煤 擁有更高含量的放射性物質（雜質），而這些雜質會在煤燃燒 時以懸浮物的型態釋放至大氣。[ 27] [ 28] 灰分 （不能燃燒的部分）含量高, 以致它們在燃燒時會釋放出活躍的有害物質。而“髒”煤灰的放射性 則與焦煤 相等但比磷灰石 低，但更令人關注的是煤燼所造成空氣污染 。[ 29]
經過燃燒，大部分的碳、氫、氧都轉為二氧化碳與水蒸氣釋放到大氣，但是原本少量的放射性鈾，鋇，釷和鉀如果留在煤灰，濃度變大，就等於技術增強了放射性，也就是TENORM。
石油 和天然氣 含有少量的放射性元素，是NORM，並不是核廢料。
石油 和天然氣 處理工廠所排放出的廢料 普遍都含有鐳 及其同位素 ，從油井中抽取出來的硫酸鹽 化合物裏富含鐳 ，而井裏的水 ，石油 和天然氣 則富含氡 。當這些氡 衰變 後便形成其他固態放射性同位素 並在鑽油 管道內形成一層覆蓋物。在石油 處理廠裏的丙烷 生產區最容易受放射性污染 ，因為氡 和丙烷 處於同一個分餾 層。[ 30]
一個盛載中至高級放射性廢物的高科技容器。 低放射性廢料 要監測300年才可以確定其安全穩定性，可是有些核廢料 是屬於高放射性廢料 ，因為其中有些放射性元素半衰期很長，就算監測300年也沒用。以鎝 -99（半衰期 21.1萬年）和碘 -129（半衰期 1,570萬年）為例，它們需要放置最少3000年才能有效地減低其放射性 。而比它們更棘手的還有超鈾元素 （比鈾重的放射性元素混合物）裏面的錼 - 237（半衰期 214.4萬年）和鈽 -239（半衰期 2.41萬年）。 [ 31]
要妥善地處理這些核廢料 需要到一定程度的技術和嚴密的監控，以隔除這些放射性廢料對生態 和人類 的威脅。其次就是訂制一個長期，穩定的管理方案包括貯存，處置或者把核廢料 轉化成對環境 無害的方式棄置[ 32] 廢物管理 方案上取得了一部分的進展。[ 33]
裝桶，淺層掩埋。
核電廠的雜物，醫院核子醫學設備產生的廢棄物等等，輻射有限，基本上壓縮後裝桶，就可以隔絕輻射。然後做淺層掩埋或放入隧道，幾百年後放射性就與背景輻射相當了。
按順序進行廠內水池冷卻，裝桶中期貯存，最終處置深埋。
廠內水池冷卻：核電廠使用後的乏燃料棒，仍然散發高熱，所以會先在核電廠中設置水池冷卻。水池由核電廠供電與注水保持水位與溫度。水池冷卻這階段可能要維持幾年。
裝桶中期貯存：有多種做法(1)水池貯存，移到場外另一個水池貯存，繼續冷卻。(2)廠外乾貯：乏燃料棒經過幾年水池冷卻到一個程度，會裝桶隔絕輻射，移出核電廠，到室外或室內乾貯場，以流通空氣冷卻。乾貯這階段可能要維持幾十年。(3)再處理後進行乾貯：乏燃料棒送去再處理，再處理產生的核廢料做玻璃化之後，運到乾貯場，以流通空氣冷卻，乾貯數十年到一百年。
最終處置深埋：冷卻到一個程度，即可深埋到地下深處。幾萬年都不用擔心了。有人擔心萬一洩漏之後不僅汙染地下水源更會汙染土地，但是這可以在選址的時候就避開有地下河川的地點。就算有地下河川，地下幾百公尺的水是不會往上流到地面的。
可以選擇做額外處理，再進行最終處置。但無法取代最終處置。
壓縮
焚燒
固化
乏燃料可以選擇做額外處理，再進行最終處置。但無法取代最終處置。
1.核廢料玻璃化
這是高階核廢料選擇性的作法，不做也可以，如美國就不做高階核廢料玻璃化。至於低階核廢料因為沒有大量降解熱，並沒有必要這樣做。 如果乏燃料做過再處理，那會產生液態的高階核廢料。要有效地長期儲存放射性廢液便要把它們轉換成一種穩定, 長期不會降解 （因為降解時會產生大量的崩解熱 並使廢液沸騰 ，產生放射性 氣體，增加儲存桶的壓力 並發生洩漏。）和發生反應的方式儲存。而將之玻璃 化就能做到這一點。[ 34] 糖 類物質混合後煅燒，而焙燒的目的就是要去除硝酸鹽 和蒸發掉多餘的水 份，以增加其穩定性。[ 35]
煅燒後所產生的成品（成品A）會被引入到一個充滿玻璃碎片的熔爐 [ 36] 不銹鋼 容器內。當它們冷卻凝固時這些玻璃碎片把成品A結晶 化成為一種高度防水（這樣就能防止它們滲漏）的放射性玻璃 [ 37] 焊接 ，經過清潔和外部污染檢查後，先進行幾十年的乾貯，之後作深埋[ 38]
在不銹鋼容器內的放射性玻璃通常是表面有黑色光澤的物質。在英國，這些放射性玻璃都是通過遠端控制進行試樣製備的。放射性玻璃中的糖是用來控制釕的化學作用和制止它形成含揮發和爆炸性和具有放射性（因含釕- 106 的 RuO4 。在西方國家，那些碎玻璃原料通常是硼矽酸鹽 玻璃（類似耐熱玻璃），而前蘇聯通常使用磷酸鹽 玻璃。那些在玻璃裏的核廢料的量必須加以限制因為有些金屬例如鈀 、碲 和鉑 系的金屬不能與玻璃 結晶化。[ 39] 核廢料 。 [ 35] [ 40]
2.分離與核嬗變
近地表處置(Near Surface Disposal)，有三種類型
壕溝
地上設施
地下設施
現在國際上已經不做核廢料海拋。聯合國1972年制定《防止傾倒廢棄物污染海洋公約 》，通稱「倫敦海拋公約」或「倫敦公約」，禁止將可能危害環境與人類的廢料傾倒在海洋。聯合國在1996年並進一步訂定「倫敦海拋公約一九九六年議定書」正面表列，允許七大項物質可從事海拋外，其他廢棄物則不得進行海拋處理。這七大類物質包括：疏浚泥沙、污水下水道污泥、漁產加工廢棄物、船舶或海洋設施、無機之地質材料及天然有機等無害物質及位於離島偏遠地區，無妥適處理方式之大體積物質，但限其主要成分為鐵、鋼、混凝土等無害材料項目。到2016年9月為止，有89國簽署倫敦公約。
海拋核廢料地點與數量。
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