Chất thải phóng xạ
Quản lý > Quản lý dài hạn > Thải bỏ địa chất

Quá trình chọn lựa kho chứa địa chất sâu cho chất thải cấp cao và nhiên liệu đã qua sử dụng đang được thực hiện ở một số quốc gia và dự kiến sẽ được đưa vào hoạt động lần đầu vào khoảng sau năm 2010. Ý tưởng chính là tìm một khu vực địa chất lớn, ổn định và dùng công nghệ đào mỏ để tạo một đường hầm, hoặc một máy khoan đường hầm (giống những cái dùng để xây dựng Đường hầm eo biển Manche) để khoan một lỗ sâu 500 mét (1.600 ft) đến 1.000 mét (3.300 ft) dưới bề mặt nơi phòng kho có thể được tạo ra để bỏ chất thải phóng xạ cấp cao. Mục đích là cách ly hoàn toàn chất thải hạt nhân khỏi môi trường sống của con người.
Do một số chất phóng xạ có chu kỳ bán rã dài hơn một triệu năm, ngay cả rò rỉ thùng chứa hay tỉ lệ dịch chuyển hạt nhân phóng xạ nhỏ nhất cũng phải được tính đến. Ngoài ra, một số chất phóng xạ có thể cần hơn một chu kỳ bán rã trước khi tính phóng xạ giảm xuống mức an toàn cho sinh vật. Một đánh giá năm 1980 của Chương trình xử lý chất thải phóng xạ bởi Viện Khoa học Quốc gia Thụy Điển cho thấy xấp xỉ cần khoảng vài trăm ngàn năm—có thể lên đến một triệu năm—để cách ly chất thải hoàn toàn.
Dữ liệu hàm lượng oxy trong giai đoạn dài 25 năm cho thấy những vùng nước sâu ở Bắc Đại Tây Dương không tương tác với vùn nước nông trong khoảng 140 năm, dẫn đến ý kiến về việc chôn chất thải phóng xạ dưới dáy đại dương. Chúng bao gồm chôn lấp dưới một đồng bằng biển thẳm ổn định, chôn dưới một vùng hút chìm để nó từ từ mang chất thải xuống quyển manti, và chôn lấp dưới một hòn đảo cô lập, tự nhiên hoặc nhân tạo.
Tuy những phương pháp này đều có ưu điểm và góp phần trong nỗ lực quốc tế trong việc xử lý chất thải phóng xạ, chúng cần sự sửa đổi bổ sung của Công ước Liên Hợp Quốc về Luật biển. Điều 1 (Định nghĩa), số 7, Dự thảo 1996 của Công Ước về Phòng Ngừa Ô Nhiễm Biển bằng việc Thải Chất Thải và Các Chất Khác (Công Ước Thải Bỏ Luân Đôn), ghi rằng:
Phương pháp thải bỏ chất thải ở vùng hút chìm lục địa loại bỏ chất thải tại một vùng hút chìm từ đất liền nên không vi phạm các quy định quốc tế. Đây được coi là phương pháp xử lý chất thải phóng xạkhả thi nhất, và là công nghệ xử lý chất thải hạt nhân tiên tiến nhất trước năm 2001.
Một hướng đi khác có tên Remix & Return trộn chất thải cấp cao với mỏ urani cùng đuôi quặng cối xay cho đến khi đạt được mức phóng xạ của ban đầu của quặng urani, rồi thay nó cho các mỏ urani không hoạt động. Việc này giúp tạo thêm việc làm cho các thợ mỏ đồng thời xử lý, và tạo điều kiện cho một chu trình từ đầu đến cuối cho vật liệu phóng xạ, nhưng lại không thích hợp với nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng chưa được tái xử lý do có chứa những nguyên tố phóng xạ rất độc như plutoni.
Bỏ trong lỗ khoan sâu đặt chất thải phóng xạ sâu tới 5 km (3,1 dặm) dưới bề mặt trái Đất và dựa vào lá chắn địa chất khổng lồ này để biệt lập chất thải an toàn và vĩnh viễn để nó không gây hại đến môi trường. Vỏ Trái Đất chứa 120 nghìn tỷ tấn thori và 40 nghìn tỷ tấn urani (chủ yếu là các dấu vết có nồng độ vài phần triệu trong lớp vỏ nặng 3 × 1019 tấn), cùng với nhiều nguyên tố phóng xạ khác. Do tỉ lệ hạt nhân phân rã trong một đơn vị thời gian tỉ lệ nghịch với chu kỳ bán rã của đồng vị đó, cường độ phóng xạ của các hạt nhân phóng xạ do con người tạo ra (hàng nghìn tấn thay vì hàng nghìn tỷ tấn) sẽ giảm dần khi các đồng vị phóng xạ, với chu kỳ bán rã ngắn hơn đa số các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên, phân rã.
Tháng 1 năm 2013, hội đồng hạt Cumbria bác bỏ đề xuất của chính phủ Anh về việc xây dựng một bãi chứa chất thải hạt nhân dưới lòng đất gần Vườn quốc gia Lake District. Ed Davey, Bộ trưởng Bộ Năng lượng, nói: "Đối với bất kỳ cộng đồng nào, sẽ có những lợi ích chung to lớn và đáng giá hàng trăm tiệu bảng", tuy nhiên, đại diện của địa phương bỏ phiếu 7–3 chống lại việc tiếp tục nghiên cứu, sau khi có bằng chứng của các nhà địa chất độc lập cho rằng "Địa tầng gấp khúc của hạt không đáng tin cậy trong việc để những chất nguy hiểm và những mối nguy kéo dài hàng ngàn năm."