กากกัมมันตรังสี
การจัดการของเสีย > การจัดการของเสียในระยะยาว > การกำจัดทางธรณีวิทยา

กระบวนการของการเลือกสถานที่เก็บลึกใต้ดินขั้นสุดท้ายที่เหมาะสมสำหรับของเสียระดับสูงและเชื้อเพลิงใชัแล้วขณะนี้กำลังได้รับการดำเนินการอยู่ในหลายประเทศ, ซึ่งคาดว่าสถานที่เก็บแรกจะได้รับมอบหมายหลังจากปี 2010. แนวคิดพื้นฐานคือการหาแหล่งก่อตัวทางธรณีวิทยาขนาดใหญ่ที่มั่นคงและใช้เทคโนโลยีการทำเหมืองแร่เพื่อขุดเป็นอุโมงค์หรือใช้เครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่ (คล้ายกับเครื่องที่ใช้ในการเจาะช่องอุโมงค์จากอังกฤษไปฝรั่งเศส) ในการเจาะเป็นโพรงยาว 500 เมตร (1,600 ฟุต)ถึง 1,000 เมตร (3,300 ฟุต) ใต้ผิวดินเพื่อสร้างห้องพักหรือห้องมั่นคงใต้ดินสำหรับเก็บกักกากกัมมันตรังสีระดับสูง. เป้าหมายคือเพื่อแยกกากนิวเคลียร์อย่างถาวรจากสภาพแวดล้อมของมนุษย์. หลายคนยังคงไม่สบายใจกับการหยุดชะงักการดูแลของระบบการกำจัดนี้อย่างกระทันหันโดยแนะนำให้ทำการจัดการและการตรวจสอบที่ยั่งยืนเพื่อเพิ่มการระมัดระวังให้มากยิ่งขึ้น.
เนื่องจากว่าสายพันธุ์กัมมันตรังสีบางสายพันธ์มีครึ่งชีวิตที่ยาวกว่าหนึ่งล้านปี, การรั่วไหลจากภาชนะที่ใส่และอัตราการย้ายถิ่นของ radionuclide แม้ว่าจะต่ำมากก็ตามจะต้องถูกนำมาพิจารณา. นอกจากนี้ มันอาจต้องใช้มากกว่าหนึ่งครึ่งชีวิตจนกระทั่งวัสดุนิวเคลียร์บางส่วนสูญเสียกัมมันตภาพรังสีมากพอที่จะยุติการเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต. การทบทวนของโครงการการกำจัดกากกัมมันตรังสีโดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติสวีเดนในปี 1983 พบว่าการประมาณการของประเทศสำหรับระยะเวลาหลายแสนปี-บางทีอาจจะถึงหนึ่งล้านปี-สำหรับการแยกขยะเป็นสิ่งที่ "มีความจำเป็นต้องมีอย่างเต็มที่.". นอกเหนือจากการเจือจาง, องค์ประกอบที่มีความเสถียรทางเคมีที่เป็นพิษในของเสียบางอย่างเช่นสารหนูยังคงเป็นพิษอยู่ได้ถึงหลายพันล้านปีหรือไม่มีกำหนด.
มีการแนะนำให้ทำการกำจัดกากกัมมันตรังสีที่ใต้พื้นมหาสมุทร(อังกฤษ: Ocean floor disposal), โดยพบว่าน้ำที่ลึกลงไปในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือไม่ได้มีการแลกเปลี่ยนด้วยน้ำตื้นประมาณ 140 ปีบนพื้นฐานของข้อมูลที่บันทึกปริมาณออกซิเจนในช่วง 25 ปี. การกำจัดใต้พื้นมหาสมุทรพวกนี้รวมถึงการฝังใต้ที่ราบก้นสนมุทรที่มั่นคง, การฝังในเขตมุดตัวของเปลือกโลกที่ค่อยๆพัดพาของเสียลงใต้ผิวเนื้อเปลือกโลก, และการฝังใต้เกาะธรรมชาติหรือเกาะที่มนุษย์สร้างขึ้นที่อยู่ห่างไกล. ในขณะที่วิธีการเหล่านี้ทั้งหมดมีประโยชน์และจะอำนวยความสะดวกในการแก้ปัญหาระหว่างประเทศที่จะแก้ไขปัญหาการกำจัดกากกัมมันตรังสี, พวกมันยังต้องมีการแก้ไขเพิ่มเติมกฎหมายทะเล.
มาตรา 1 (นิยาม), 7, พิธีสารอนุสัญญาว่าด้วยการป้องกันมลพิษทางทะเลโดยการทิ้งของเสียและเรื่องอื่นๆ ปี 1996, (อนุสัญญาทุ่มตลาดลอนดอน) กล่าวว่า:
"ทะเล" หมายถึงน้ำทะเลทั้งหมดนอกเหนือจากน่านน้ำภายในของรัฐ, เช่นเดียวกับพื้นทะเลและดินชั้นล่างของมัน; จะไม่รวมถึงที่เก็บย่อยก้นทะเลที่เข้าถึงได้จากแผ่นดิน".
วิธีการกำจัดของเสียโดยการฝังกลบบนบกที่เป็นข้อเสนอเพื่อกำจัดกากนิวเคลียร์ตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกที่เข้าถึงได้จากภาคพื้นดิน จึงไม่ใช้สิ่งต้องห้ามตามข้อตกลงระหว่างประเทศ. วิธีการนี้ได้รับการอธิบายว่าเป็นวิธีการทำงานได้มากที่สุดของการกำจัดกากกัมมันตรังสี, และเป็นศิลปะที่งดงามในด้านเทคโนโลยีการกำจัดกากนิวเคลียร์ของปี 2001. อีกวิธีหนึ่งที่เรียกว่า Remix & Return จะบ่มของเสียระดับสูงกับแร่ยูเรเนียมและจะขัดสีหางแร่เพื่อลดระดับของกัมมันตภาพรังสีให้เหลือเท่าเดิมของแร่ยูเรเนียมดิบ, จากนั้นก็เก็บมันไว้ในเหมืองแร่ยูเรเนียมที่ไม่ได้ใช้งาน. วิธีนี้จะสร้างงานกำจัดของเสียให้กับคนงานเหมืองเป็นสองเท่า, และช่วยอำนวยความสะดวกในวงจรที่เรียกว่า'จากเปลไปที่หลุมฝังศพ'สำหรับวัสดุกัมมันตรังสี แต่จะไม่เหมาะสมสำหรับเชื้อเพลิงใช้แล้วในเครื่องปฏิกรณ์ในกรณีที่ไม่มีการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่, เพราะในตัวมันปรากฏว่ามีส่วนประกอบของธาตุกัมมันตรังสีเป็นพิษสูงเช่นพลูโตเนียม
การกำจัดแบบรูเจาะลึก(อังกฤษ: Deep borehole disposal)เป็นแนวคิดของการกำจัดกากกัมมันตรังสีระดับสูงจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในรูเจาะที่ลึกมากๆ. การกำจัดแบบนี้พยายามที่จะเก็บของเสียที่ลึกมากที่สุดถึง 5 กิโลเมตร (3.1 ไมล์) ใต้พื้นผิวของโลกและอาศัยหลักเบื้องต้นในอุปสรรคอันยิ่งใหญ่ทางธรณีวิทยาธรรมชาติเพื่อเก็บกักของเสียได้อย่างปลอดภัยและถาวรเพื่อที่ว่ามันจะไม่มีโอกาสก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสภาพแวดล้อม. เปลือกโลกประกอบด้วย 120 ล้านล้านตันของทอเรียมและ 40 ล้านล้านตันของยูเรเนียม (ส่วนใหญ่ค่อนข้างมีร่องรอยความเข้มข้นแต่ละตัวของจำนวนส่วนต่อล้าน บวกกับมากกว่า 3*1019 ตันมวลของเปลือกโลก), ท่ามกลางไอโซโทปรังสีธรรมชาติอื่นๆ. เนื่องจากชิ้นส่วนของนิวไคลด์ที่เสื่อมสลายต่อหน่วยของเวลาจะแปรผกผันกับครึ่งชีวิตของไอโซโทป, กัมมันตภาพรังสีสัมพันธ์ของปริมาณไอโซโทปรังสีที่มนุษย์สร้างขึ้นที่น้อยกว่า (เป็นจำนวนหลักพันแทนที่จะเป็นล้านล้านตัน) จะลดลงทันทีที่ไอโซโทปที่มีครึ่งชีวิตที่สั้นมากๆกว่ากลุ่มของไอโซโทปรังสีธรรมชาติที่สลายตัวไป
ในเดือนมกราคม 2013, สภามณฑลคัมเบรีปฏิเสธข้อเสนอของรัฐบาลกลางสหราชอาณาจักรที่จะเริ่มต้นการทำงานของสถานที่ทิ้งกากนิวเคลียร์ที่เก็บอยู่ใต้ดินใกล้กับอุทยานแห่งชาติ Lake District. "สำหรับชุมชนเจ้าของพื้นที่ใดๆ จะมีแพคเกจผลประโยชน์ของชุมชนที่สำคัญที่มีมูลค่าหลายร้อยล้านปอนด์" เอ็ด ดาวี่ เลขาธิการกระทรวงพลังงานกล่าง, แต่กระนั้น, ผู้ออกเสียงท้องถิ่นโหวต 7-3 คัดค้านการต่อเนื่องของงานวิจัย, หลังจากได้ยินหลักฐานการติดต่อจากนักธรณีวิทยาอิสระว่า "ชั้นดินที่ร้าวของเขตทำให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะมอบความไว้วางใจที่จะมีวัสดุที่เป็นอันตรายและมีพิษอยู่นานนับพันปีดังกล่าว".