مدیریت پسماند رادیواکتیوی سطح بالا

سوخت هسته ای را که در زیر آب نگه داشته شده و در سایت هانفورد در واشینگتن، ایالات متحده آمریکا ذخیره شده.
مدیریت پسماند رادیواکتیوی سطح بالا مربوط به نحوه برخورد با مواد رادیواکتیو ناشی از تولید انرژی هسته ای و جنگ‌افزار هسته‌ای است. زباله‌های رادیواکتیو حاوی ترکیبی از نوکلید‌های با نیم عمر کوتاه و نیم عمر طولانی و همچنین هسته‌های غیر رادیواکتیو هستند. گزارش شده حدود ۴۷۰۰۰ تن زباله هسته‌ای سطح بالا در سال ۲۰۰۲ در ایالات متحده ذخیره شده‌است.عنصرهای فرااورانیم پر دردسر ترین عناصر رادیواکتیو سطح بالا در سوخت مصرف شده عبارتند از: ایزوتوپ‌های نپتونیم (نیمه عمر دو میلیون سال) و پلوتونیوم-۲۳۹ (نیمه عمر بیست و چهارهزارسال سال) می‌باشند. در نتیجه، زباله‌های رادیواکتیوی سطح بالا نیاز به مدیریت پیشرفته دارد تا بتواند آنرا با موفقیت از زیست کره جدا کند. این امر معمولاً به زمان نیاز دارد، و پس از آن یک ترفند مدیریت طولانی مدت شامل ذخیره دائمی، دفع یا تبدیل زباله به شکل غیر سمی انجام می‌شود. واپاشی هسته‌ای از قانون نیمه عمر پیروی می‌کند، به این معنی که میزان پوسیدگی معکوس با مدت زمان پوسیدگی متناسب است. به عبارت دیگر، تابش ناشی از ایزوتوپ طولانی مدت مانند ید -۱۲۹ بسیار کمتر از ایزوتوپ‌های کوتاه مدت مانند ید ۱۳۱ بسیار شدید خواهد بود.
دولت‌ها در سراسر جهان طیف وسیعی از گزینه‌های مدیریت و دفع زباله را در نظر می‌گیرند، که معمولاً شامل مکان‌های زمین‌شناسی عمیق است، اگرچه پیشرفت کمی در اجرای راه حل‌های طولانی مدت مدیریت پسماند وجود داشته‌است. این تا حدودی به این دلیل است که بازه‌های زمانی مورد نظر هنگام برخورد با زباله‌های رادیواکتیو از ۱۰٫۰۰۰ تا میلیون‌ها سال متغیر است، مطابق مطالعات مبتنی بر تأثیر دوزهای تابش تخمینی.
بنابراین، مهندس و فیزیکدان هانس آلفون دو پیش شرط اساسی برای مدیریت مؤثر زباله‌های رادیواکتیوی سطح بالا را شناسایی کرد: (۱) سازندهای زمین‌شناسی پایدار و (۲) مؤسسات انسانی با ثبات طی صدها هزار سال. همان‌طور که آلفوین نشان می‌دهد، هیچ تمدن بشری شناخته شده‌ای تاکنون برای مدت طولانی عمر نکرده‌است، و هنوز هیچ شکل‌گیری زمین‌شناسی از اندازه کافی برای یک مخزن دائمی زباله‌های رادیواکتیو کشف نشده‌است که برای مدت طولانی پایدار بوده‌است. با این وجود، جلوگیری از مقابله با خطرات مرتبط با مدیریت پسماندهای رادیواکتیو ممکن است خطرات خنثی کننده ای با بزرگی بیشتر ایجاد کند. مدیریت ضایعات رادیواکتیو نمونه ای از تجزیه و تحلیل سیاست‌ها است که نیاز به توجه ویژه به نگرانی‌های اخلاقی دارد، که در سایه عدم اطمینان و آینده نگری بررسی می‌شود: در نظر گرفتن «تأثیر روش‌ها و فناوری‌ها بر روی نسل‌های آینده».
بحث در مورد آنچه باید یک بنیاد علمی و مهندسی قابل قبول برای پیشبرد ترفندهای دفع زباله‌های رادیواکتیو باشد تشکیل می‌شود. هستند کسانی که استدلال کرده‌اند، بر اساس نمونه‌های شبیه‌سازی ژئوشیمیایی پیچیده، که امتناع از کنترل مواد رادیواکتیو به فرایندهای ژئهیدرولوژیکی در بسته شدن مخزن یک خطر قابل قبول است. آنها معتقدند که به اصطلاح «آنالوگهای طبیعی» حرکت زیر زمینی رادیونوکلئیدها را مهار می‌کند، و دفع زباله‌های رادیواکتیو در سازندهای زمین‌شناسی پایدار را غیر ضروری می‌کند. با این حال، نمونه‌های موجود از این فرایندها به صورت تجربی کم تعریف شده‌اند: به دلیل ماهیت زیر زمینی چنین فرایندهای موجود در سازندهای زمین‌شناسی جامد، صحت نمونه‌های شبیه‌سازی رایانه با مشاهده تجربی تأیید نشده‌است، مطمئناً در دوره‌های زمانی معادل با نیمه عمر کشنده زباله‌های پرتوزا سطح بالا. از طرف دیگر، برخی اصرار دارند که مخازن ژئولوژیک ژرف در سازندهای زمین‌شناسی پایدار ضروری است. برنامه‌های مدیریت ملی کشورهای مختلف رویکردهای مختلفی را برای حل این بحث نشان می‌دهد.
محققان پیشنهاد می‌کنند که پیش‌بینی‌های مربوط به ضرر سلامتی برای چنین دوره‌های طولانی باید با دقت مورد بررسی قرار گیرد. مطالعات عملی فقط ۱۰۰سال را در نظر دارد تا برنامه‌ریزی مؤثر و ارزیابی هزینه. رفتار طولانی مدت پسماندهای رادیواکتیو موضوعی برای تحقیقات در حال انجام است. ترفندهای مدیریتی و برنامه‌های اجرای چندین دولت نماینده ملی در زیر شرح داده شده‌است.