Redigerer Kjerneenergi (avsnitt)

== Livssyklusen til atombrenselet == 
[[Fil:Nuclear Fuel Cycle.png|mini|Syklusen for atombrensel begynner ved at uran tas ut av en urangruve, berikes, og blir foredlet til kjernebrensel (1), som siden blir levert til et [[atomkraftverk]]. Etter bruk i kraftverket blir det brukte brenselet levert til et gjenvinningsanlegg (2), eller utfaset for å bli lagret i for eksempel geologisk stabile underjordiske rom (3). Ved reprosessering av atomavfall kan opptil 95 % av det brukte brenselet bli resirkulert, slik at det kan returneres til gjenbruk i et kraftverk (4).]] 

=== Konvensjonelle ressurser for atombrensel === 
[[Fil:RIAN archive 132603 Nuclear power reactor fuel assembly.jpg|mini|Inspeksjon av en ferdig montert stav med atombrensel før den settes inn reaktoren. Bilde fra Novosibirsk Chemical Concentrate Works. {{foto|Ruslan Krivobok}}]] 

Bruken av uran i en atomreaktor er bare en liten del av livssyklusen for atombrenselet. Prosessen starter typisk med gruvedrift i underjordiske gruver eller dagbrudd. Uranmalmen blir ''ekstrahert'', vanligvis betyr det at den blir omdannet til et stabilt og kompakt stoff, for eksempel såkalt ''yellowcake'' («gul kake»), og deretter transportert til et prosessanlegg. Her blir yellowcake omdannet til [[uranheksafluorid]], som deretter blir anriket ved hjelp av ulike teknikker.

Uran er et ganske vanlig grunnstoff i jordskorpen. Uran er omtrent like vanlig som [[Tinn (grunnstoff)|tinn]] eller [[germanium]], og omtrent 40&nbsp;ganger mer vanlig enn sølv.<ref>{{cite web|url=http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/chemistry/compounds-and-elements/uranium | title=Uranium Facts, information |publisher=Encyclopedia.com |date=2001-09-11 |accessdate=13. mai 2017}}</ref> Uran er tilstede i sporkonsentrasjoner i de fleste bergarter, sand og havvann, men av økonomiske grunner hentes det foreløpig kun ut der det er til stede i høye konsentrasjoner. Likevel er verdens nåværende kjente ressurser av uran økonomisk utvinnbare opp mot et pristak på 130&nbsp;US dollar per kg, noe som er nok til å vare mellom 70 og 100&nbsp;år.<ref>{{cite web |url=http://www.spp.nus.edu.sg/docs/policy-briefs/201101_RSU_PolicyBrief_1-2nd_Thought_Nuclear-Sovacool.pdf |title=Second Thoughts About Nuclear Power |work=A Policy Brief - Challenges Facing Asia |date=januar 2011 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130116084833/http://spp.nus.edu.sg/docs/policy-briefs/201101_RSU_PolicyBrief_1-2nd_Thought_Nuclear-Sovacool.pdf |archivedate=16. januar 2013 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2012-12-04 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20130116084833/http://spp.nus.edu.sg/docs/policy-briefs/201101_RSU_PolicyBrief_1-2nd_Thought_Nuclear-Sovacool.pdf |arkivdato=2013-01-16 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.spp.nus.edu.sg/docs/policy-briefs/201101_RSU_PolicyBrief_1-2nd_Thought_Nuclear-Sovacool.pdf |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-03-20 |arkiv-dato=2013-01-16 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20130116084833/http://www.spp.nus.edu.sg/docs/policy-briefs/201101_RSU_PolicyBrief_1-2nd_Thought_Nuclear-Sovacool.pdf |url-status=yes }}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.nea.fr/html/general/press/2008/2008-02.html |title=Uranium resources sufficient to meet projected nuclear energy requirements long into the future |date=2008-06-03 |work= |publisher=Nuclear Energy Agency (NEA) |accessdate=2008-06-16 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081205121250/http://www.nea.fr/html/general/press/2008/2008-02.html |archivedate=2008-12-05 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2008-12-05 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20081205121250/http://www.nea.fr/html/general/press/2008/2008-02.html |arkivdato=2008-12-05 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.nea.fr/html/general/press/2008/2008-02.html |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-03-20 |arkiv-dato=2008-12-05 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20081205121250/http://www.nea.fr/html/general/press/2008/2008-02.html |url-status=yes }}</ref><ref name="Red">{{cite book |date=2008-06-10 |title=Uranium 2007 – Resources, Production and Demand |url=http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?sf1=identifiers&st1=9789264047662 |publisher=Nuclear Energy Agency, [[Organisation for Economic Co-operation and Development]] |isbn=978-92-64-04766-2 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090130092151/http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?sf1=identifiers&st1=9789264047662 |archivedate=2009-01-30 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2008-06-16 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20090130092151/http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?sf1=identifiers&st1=9789264047662 |arkivdato=2009-01-30 |url-status=død }}</ref>

Anriket uran, som inneholder mer enn den naturlige tilstedeværende 0,7 % U-235, brukes til å lage ''brenselstaver''. Disse stavene er det egentlige «drivstoffet» i et atomkraftverk, og blir tilvirket med den ønskede sammensetning og geometri tilpasset reaktoren som det skal anvendes for. Brenselsstavene vil bli brukt til rundt tre operasjonelle sykluser. Typisk vil de bli benyttet i seks år inne i reaktoren. Her vil vanligvis cirka 3 % av uranet bli fisjonert, deretter vil stavene bli flyttet til et basseng for brukt brensel hvor isotoper med kort levetid vil bli fisjonert vekk.

Under forutsetning om at uran blir anvendt med dagens reaktorteknologi, har Det internasjonale atomenergibyrået estimert at dagens (2012) uranressurser vil kunne vare i over 100 år.<ref>{{Kilde www | forfatter=  | url=https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/global-uranium-supply-ensured-long-term-new-report-shows | tittel=Global Uranium Supply Ensured for Long Term, New Report Shows | besøksdato= 8. mars 2017 | utgiver=International Atomic Energy Agency
 | arkiv_url= | arkivdato=18. november 2014 }}</ref> Som følge av økt leting har kjente uranressurser vokst med 12,5 % siden 2008, denne økningen betyr altså at det fins ressurser for de neste 100 årene hvis bruken av metallet skulle fortsette på 2011-nivå.<ref>{{cite web|url=http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?lang=EN&sf1=identifiers&st1=978-92-64-17803-8 |title=Uranium 2011 - OECD Online Bookshop |publisher=Oecdbookshop.org |accessdate=2013-06-14}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.oecd-nea.org/press/2012/2012-05.html |title=Global Uranium Supply Ensured For Long Term, New Report Shows |publisher=Oecd-nea.org |date=2012-07-26 |accessdate=2013-06-14 |archive-date=2013-05-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130520071431/http://www.oecd-nea.org/press/2012/2012-05.html |url-status=yes }}</ref> OECD anslår at det er 670 år med økonomisk utvinnbar uran i alle tilgjengelige konvensjonelle ressurser, samt i [[fosfat]]malm. Dette er ressurser som er utvinnbart fra mellom 60-100 US dollar/kg av uran. Igjen forutsettes dagens reaktorteknologi.<ref>{{cite web |url=https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg3/ar4-wg3-chapter4.pdf |title=Energy Supply |website= |page=271 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071215202932/http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg3/ar4-wg3-chapter4.pdf |archive-date=2007-12-15}} and table 4.10.</ref> Dette har sammenheng med at for naturlig tilstedeværende metallressurser, vil det være en sammenheng som sier at for hver tidobling av prisen per kilo av uran, er det trehundre ganger økning av tilgjengelige malmer av lavere kvalitet som kan utvinnes, og som da altså blir en økonomisk lønnsom ressurs.<ref>Deffeyes KS and MacGregor ID (1980) World uranium resources. Scientific American 242(1): 66 to 76</ref> Som OECD uttaler: 

{{sitat|Selv om atomindustrien utvides betydelig, er det nok atombrensel tilgjengelig i århundrer. Hvis avansert formeringsreaktorer kan være utformet i fremtiden for å effektivt utnytte resirkulert eller utarmet uran og alle [[aktinoid]]er, så vil ressursutnyttelsen bli ytterligere forbedret med en  faktor på åtte.}} 

For eksempel har OECD fastslått at ved en brenselsyklus i en hurtigreaktor med utnyttelse og resirkulering av all uran og aktinoider, vil det være ressurser tilgjengelig i {{nowrap|160 000 år}} fra konvensjonelle kilder og fosfatmalm. Disse vil ha en pris på 60-100 US dollar/kg.<ref>{{cite web |autor= Sims, Ralph E.H. og Schock, Robert N. | url=https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg3/ar4-wg3-chapter4.pdf |title=Energy Supply |website= |page=271 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071215202932/http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg3/ar4-wg3-chapter4.pdf |archive-date=2007-12-15 |accessdate=13. mai 2017 }} and figure 4.10.</ref>

Dagens ''lettvannsreaktorer'' bruker kjernefysisk brensel på en relativt ineffektiv måte, og drives for det meste ved fisjon av den svært sjeldne isotopen uran-235. Reprosessering kan gjøre avfallet fra reaktorene gjenbrukbart. Mer effektive reaktorkonstruksjoner, slik som for tiden er under utvikling med tredjegenerasjons reaktorer, kan gi høyere virkningsgrad ved å utnytte de tilgjengelige ressursene. Det store flertallet av reaktorer i verden er imidlertid andregenerasjons reaktorer som har disse svakhetene.<ref name="wna-wmitnfc">{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-waste-management.aspx |title=Waste Management in the Nuclear Fuel Cycle |accessdate=13. mai 2017 |publisher=World Nuclear Association |archive-date=10. april 2017 |work=Information and Issue Briefs}}</ref>

=== Formering ===
I motsetning til dagens lettvannsreaktorer som bruker uran-235, som utgjør bare 0,7 % av alle naturlige uranforekomster, bruker raske ''[[formeringsreaktor]]er'' uran-238. Denne isotopen utgjør 99,3 % av alle naturlige uranforekomster. Det har blitt anslått at det er opp til fem milliarder år igjen av uran-238 som kan gjøres tilgjengelig for bruk i disse kraftverkene.<ref name="stanford-cohen">{{cite web |url=http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/cohen.html |title=Facts From Cohen and Others |accessdate=2006-11-09 |publisher=Stanford |year=2006 |author=John McCarthy |authorlink=John McCarthy (computer scientist) |work=Progress and its Sustainability |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070410165316/http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/cohen.html |archivedate=2007-04-10 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2006-11-09 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20070410165316/http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/cohen.html |arkivdato=2007-04-10 |url-status=død }} Citing Breeder reactors: A renewable energy source, ''American Journal of Physics'', vol.&nbsp;51, (1), Jan.&nbsp;1983.</ref> Formeringsteknologi har blitt brukt i flere eksperimentelle reaktorer helt siden 1950-årene, der noen også har vært i kommersiell drift. Høy profil her har India og Russland, men også Japan, Kina og Frankrike.<ref name="wna-anpr">{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-power-reactors/advanced-nuclear-power-reactors.aspx | accessdate=7. mai 2017 |publisher=World Nuclear Association |work=Advanced Nuclear Power Reactors|date=januar 2017 }}</ref> 

Forskning og utvikling gjøres fortsatt på formeringsreaktorene siden de har potensial til å brenne opp alle de aktinoidene som finnes i dagens atomavfall, samtidig som de kan produsere energi. I tillegg kan slike reaktorer skape ytterligere mengder atomdrivstoff som kan brukes i andre reaktorer via formeringsprosesser.<ref>{{cite web |url=https://www.researchgate.net/publication/237260644_Synergy_between_Fast_Reactors_and_Thermal_Breeders_for_Safe_Clean_and_Sustainable_Nuclear_Power |author= Wider, Hartmut m.fl. | title=Synergy between Fast Reactors and Thermal Breeders for Safe, Clean, and Sustainable Nuclear Power |website=World Energy Council |archive-url=https://web.archive.org/web/20110110121245/http://worldenergy.org/documents/p001515.pdf |archive-date=2011-01-10 |accessdate=13. mai 2017}}</ref><ref>{{cite web |url=http://e360.yale.edu/feature/are_fast-breeder_reactors_a_nuclear_power_panacea/2557/ |title=Are Fast-Breeder Reactors A Nuclear Power Panacea? by Fred Pearce: Yale Environment 360 |author=Rebecca Kessler |publisher=E360.yale.edu |accessdate=2013-06-14 |archive-date=2013-06-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130605235042/http://e360.yale.edu/feature/are_fast-breeder_reactors_a_nuclear_power_panacea/2557/ |url-status=yes }}</ref> I 2005 var det to formeringsreaktorer som produserte energi: Dette var [[Phénix kjernekraftverk|Phénix]] i Frankrike, men denne ble stengt ned i 2009 etter 36 års drift. Dessuten er det en reaktortype kalt BN-600 som ble bygget i 1980 og installert i Beloyarsk i Russland og fortsatt (2016) er i drift, med forlenget levetid til 2025.<ref>{{Kilde www | forfatter=Sonal Patel | url=http://www.powermag.com/russian-fast-reactor-connected-grid/ | tittel=Russian Fast Reactor Connected to the Grid | besøksdato= 7. mai 2017 | utgiver=powermag.com | arkiv_url= |arkivdato = 1. februar 2016 }}</ref> Ytelsen i en BN-600 er 600 MW, og Russland har planer om å utvide landets bruk av formeringsreaktorer. Full drift for energiproduksjon startet i 2016 med en større type med betegnelse BN-800. Denne har en ytelse på 880 MW.<ref name="wna-anpr"/><ref>{{cite web|url=http://www.world-nuclear-news.org/NN_Sodium_coolant_arrives_at_fast_reactor_2401131.html |title=Sodium coolant arrives at Beloyarsk |publisher=World-nuclear-news.org |date=2013-01-24 |accessdate=2013-06-14}}</ref><ref>{{cite web|url= http://www.atominfo.ru/en/news4/d0380.htm |title=BN-800 is running at 100%  | publisher=AtomInfo.ru |date=17. august 2016  |accessdate= 7. mai 2017}}</ref>
Den tekniske utformingen av en enda større formeringsreaktor, BN-1200, er planlagt å bygges muligens i 2020, med konstruksjon antatt ferdig i 2016 eller 2017.<ref name="wna-anpr"/>

Mange land har i dag program for forskning og utvikling av såkalte ''hurtige nøytronreaktorer'', og formeringsreaktorer. Spesielt er det Russland, India, Kina, Japan, Frankrike, USA og Sør-Korea, samt noen andre EU-land som har flere slike prosjekter, men der oppstart ikke er forventet før etter 2020 for mange av dem.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/fast-neutron-reactors.aspx | tittel=Fast Neutron Reactors
 | besøksdato=7. mai 2017 | utgiver=World Nuclear Association | arkiv_url= |arkivdato = mars 2017 }}</ref>

Et annet alternativ til hurtige formeringsreaktorer, er termiske formeringsreaktorer som bruker uran-233 fremskaffet fra [[thorium]] som fisjonsdrivstoff i thoriumbrenselssyklus. Thorium er omtrent tre ganger mer vanlig enn uran i jordskorpen. Et forsøk med en thoriumreaktor har vært drevet i forsøksreaktoren i Halden siden 2013, og er enda (2017) ikke fullført. Etter dette vil en oppsummere resultatene for mulig utvikling for fremtidig kommersialisering.<ref name="wna-thorium">{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html |title=Thorium |accessdate=2006-11-09 |publisher=World Nuclear Association |year=2006 |work=Information and Issue Briefs |archive-date=2013-02-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130216102005/http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html |url-status=yes }}</ref><ref>{{Kilde www | forfatter=Rachel Ross | url=http://www.livescience.com/39686-facts-about-thorium.html | tittel=Facts About Thorium
 | besøksdato=7. mai 2017 | utgiver=Live Science  | arkiv_url= |arkivdato = 28. februar 2017 }}</ref>

=== Atomavfall === 
Etter bruk i reaktoren tas brenselstavene ut og plasseres i et basseng for nedkjøling. Etter cirka fem år i dette bassenget vil det brukte brenselet fremdeles være radioaktivt, men temperaturen er lav nok til at de kan håndteres. Etter dette kan de bli transportert til videre tørr lagring i tønner, eller behandles på nytt.

Det kommer altså en konstant avfallsstrøm fra kjernekraftverk i form av atomavfall. Avfallet består først og fremst av ubrukt uran, samt betydelige mengder transuraniske aktinoider. Det vil for det meste si [[plutonium]] og [[curium]]. I tillegg er cirka 3 % av innholdet fisjonsprodukter fra kjernereaksjoner. Mesteparten av det langtidsradioaktive avfallet er aktinoider, mens fisjonsproduktene utgjør mesteparten av de korttidsradioaktive stoffene.<ref>M. I. Ojovan, W.E. Lee. ''An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation'', Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, 315pp. (2005).</ref> 

==== Høyradioaktivt avfall ==== 
[[Fil:Nuclear dry storage.jpg|mini|Etter mellomlagring i basseng for brukt atombrensel, blir brukte brenselselementer i et typisk atomkraftverk ofte lagret på stedet i slike beholdere. Brenselelementene er da tørre.<ref>{{cite web|url=http://www.nrc.gov/waste/spent-fuel-storage/dry-cask-storage.html |title=NRC: Dry Cask Storage |publisher=Nrc.gov |date=2013-03-26 |accessdate=2013-06-22}}</ref> Her fra det nedlagte Yankee Rowe kjernekraftverket som da det var  i drift genererte 44 milliarder [[kWh]] elektrisk energi gjennom hele sin levetid. 16 slike beholdere utgjør alt atomavfallet som ble produsert.<ref>{{cite web|url=http://www.yankeerowe.com/ |title=Yankee Nuclear Power Plant |publisher=Yankeerowe.com |accessdate=2013-06-22}}</ref>]]

Høyradioaktivt avfall gir bekymringer både når det gjelder håndtering og senere deponering. Slikt materiale blir skapt under produksjon av kjernekraft. Oppgaven med å ta vare på dette har noen utfordrende aspekter på grunn av den ekstremt lange tiden radioaktivt avfall utgjør en dødelig risiko for alle levende organismer. Av spesiell bekymring er to fisjonsprodukter med svært lang nedbrytningstid, kjent som [[Technetium|technetium-99]] med halveringstid 220 000 år, og [[Jod|jod-129]] med halveringstid på 15,7 millioner år.<ref>{{cite web |url=http://www.stoller-eser.com/Quarterlies/iodine.htm |title=Environmental Surveillance, Education and Research Program |publisher=Idaho National Laboratory |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081121041307/http://www.stoller-eser.com/Quarterlies/iodine.htm |archivedate=2008-11-21 |accessdate=2009-01-05 |url-status=dead |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2009-01-05 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20081121041307/http://www.stoller-eser.com/Quarterlies/iodine.htm |arkivdato=2008-11-21 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.stoller-eser.com/Quarterlies/iodine.htm |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-03-20 |arkiv-dato=2011-07-16 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20110716145250/http://www.stoller-eser.com/Quarterlies/iodine.htm |url-status=yes }}</ref> Disse stoffene er det dominerende radioaktive avfallet etter et par tusen år. Det mest problemfylte  transuranstoffet i brukt atombrenselet er [[Neptunium|neptunium-237]], med halveringstid på to millioner år og [[plutonium-239]] med halveringstid på 24 000 år.<ref>{{Kilde bok | forfatter= Vandenbosch, Robert og Vandenbosch, Susanne E. | tittel=Nuclear waste stalemate: political and scientific controversies | artikkel= | utgivelsesår= 2007 | forlag=Salt Lake City: University of Utah Press | isbn= 9780874809039 | url= }}</ref> Derfor krever høyradioaktivt avfall avansert behandling for at det skal lykkes å isolere det fra [[biosfæren]] (livet på jorden). Dette nødvendiggjør vanligvis behandling, etterfulgt av en langsiktig forvaltningsstrategi som medfører permanent lagring, avhending eller omdanning til avfall som ikke er giftig.<ref>{{cite book|author1=Ojovan, M. I. |author2=Lee, W.E. |title=An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation|publisher=Elsevier Science Publishers|location=Amsterdam|page=315|year=2005|isbn=0-08-044462-8}}</ref>

Myndighetene rundt omkring i verden vurderer et spekter av forskjellige metoder for avfallshåndtering og deponeringsmetoder. Den vanligste er plassering dypt nede i jordskorpen, såkalt ''dyp geologisk deponering'', selv om det har vært begrenset fremgang med å implementere langsiktige løsninger for avfallshåndtering.<ref>{{cite news |author= Brown, Paul| url=https://www.theguardian.com/uk/2004/apr/14/nuclear.greenpolitics|title=Shoot it at the sun. Send it to Earth's core. What to do with nuclear waste?|work=The Guardian|date=2004-04-14|location=London}}</ref> Dette skyldes blant annet tidsrammene som gjelder for håndtering av radioaktivt avfall, som varierer fra ti tusen til flere millioner år,<ref>{{cite book |title=Technical Bases for Yucca Mountain Standards |author=National Research Council |year=1995 |publisher=National Academy Press |location=Washington, D.C. |isbn=0-309-05289-0|url=https://books.google.com/?id=1DLyAtgVPy0C&pg=PA91|page=91}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.aps.org/units/fps/newsletters/2006/january/article1.html |title=The Status of Nuclear Waste Disposal |date=januar 2006 |publisher=The American Physical Society |accessdate=2008-06-06}}</ref> ifølge studier basert på effekten av estimerte stråledoser.<ref>{{cite web |url=http://www.epa.gov/radiation/docs/yucca/70fr49013.pdf |title=Public Health and Environmental Radiation Protection Standards for Yucca Mountain, Nevada; Proposed Rule |date=2005-08-22| publisher=United States Environmental Protection Agency |format=PDF |accessdate=2008-06-06}}</ref>

Noen forslag til konstruksjon av atomreaktorer, slik som det amerikanske ''Integral Fast Reactor'' og den såkalte ''saltsmeltereaktoren'', kan bruke atomavfall fra lettvannsreaktorer som drivstoff. Det vil omformes til isotoper som ville være trygge etter noen hundre år, i stedet for titusener av år. Dette gir et potensielt mer attraktivt alternativ til dyp geologisk deponering.<ref>{{cite news|author=Duncan Clark | url=https://www.theguardian.com/environment/2012/jul/09/nuclear-waste-burning-reactor | title=Nuclear waste-burning reactor moves a step closer to reality |publisher=Guardian |date=2012-07-09 |accessdate= 13. mai 2017 |location=London}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.monbiot.com/2011/12/05/a-waste-of-waste/ |title=George Monbiot – A Waste of Waste |publisher=Monbiot.com |accessdate=2013-06-14}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=AZR0UKxNPh8 |title=Energy From Thorium: A Nuclear Waste Burning Liquid Salt Thorium Reactor |publisher=YouTube |date=2009-07-23 |accessdate=2013-06-14}}</ref>

En annen mulighet er bruk av thorium i en reaktor spesielt konstruert for det, i stedet for å blande thorium med uran og plutonium, for bruk i eksisterende reaktorer. Brukt thoriumbrensel er også radioaktivt bare i noen få hundre år.<ref>{{Kilde www | forfatter= Hansen, Jørund | url= http://www.mn.uio.no/kjemi/forskning/grupper/miljovitenskap/miljovitenskapbloggen/Thoriumreaktor%E2%80%93en_undertrykt_teknologi.html | tittel= Thoriumreaktor – en undertrykt teknologi? | besøksdato= 13. mai 2017 | utgiver= [[Universitetet i Oslo]] | arkiv_url= https://web.archive.org/web/20190430075528/https://www.mn.uio.no/kjemi/forskning/grupper/miljovitenskap/miljovitenskapbloggen/Thoriumreaktor%E2%80%93en_undertrykt_teknologi.html | arkivdato= 2019-04-30 | url-status= yes }}</ref>

Siden en brøkdel av en radioisotops nedbryting av atomer per tidsenhet er omvendt proporsjonal med dens [[Halveringstid|halveringstid]], vil den relative radioaktivitet av deponert menneskeskapt radioaktivt avfall avta over tid i forhold til naturlige radioisotoper. Dette på samme måte som nedbrytingen av 120 billioner tonn thorium og 40 billioner tonn uran som det finnes naturlige konsentrasjoner av i jordskorpen.<ref>{{cite journal |author=Sevior M. |title=Considerations for nuclear power in Australia |journal=International Journal of Environmental Studies |volume=63 |issue=6 |pages=859–872 |doi=10.1080/00207230601047255 |year=2006 |url=http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a767886528 |format=PDF |ref=harv }}{{død lenke|dato=januar 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref><ref>{{Kilde www | forfatter=Ragheb, Magdi | url=http://mragheb.com/NPRE%2520402%2520ME%2520405%2520Nuclear%2520Power%2520Engineering/Thorium%2520Resources%2520in%2520%2520Rare%2520Earth%2520Elements.pdf | tittel=Thorium Resources In Rare Earth Elements | besøksdato=13. mai 2017 | utgiver=University of Illinois at Urbana-Champaign, USA | arkiv_url=https://web.archive.org/web/20160913171624/http://mragheb.com/NPRE%20402%20ME%20405%20Nuclear%20Power%20Engineering/Thorium%20Resources%20in%20%20Rare%20Earth%20Elements.pdf | arkivdato=2016-09-13 | url-status=død }}</ref><ref>American Geophysical Union, Fall Meeting 2007, abstract #V33A-1161. [http://adsabs.harvard.edu/abs/2007AGUFM.V33A1161P Mass and Composition of the Continental Crust]</ref> Over en tidsramme på tusenvis av år vil de mest aktive radioisotoper med kort halveringstid bli nedbrutt. Dermed vil alt atomavfall som deponeres i USA øke radioaktivitet i de øverste 600 meter av stein og jord (10 millioner km<sup>2</sup>) etter omtrent 1 til 10 millioner over den kumulative mengden av naturlige radioisotoper i et slikt volum. Dette selv om nærhet til området der deponeringen skjer ville ha en langt høyere konsentrasjon av kunstige radioisotoper i undergrunnen enn dette gjennomsnittet.<ref>Interdisciplinary Science Reviews 23:193-203;1998. Dr. Bernard L. Cohen, University of Pittsburgh. [http://www.phyast.pitt.edu/~blc/Perspectives_on_HLW.htm Perspectives on the High Level Waste Disposal Problem]</ref>

==== Lavradioaktivt avfall ==== 
Atomindustrien produserer også et stort volum av lavradioaktivt avfall i form av forurensede objekter som klær, verktøy, vann, og materialene som selve reaktoren er bygget av. I USA har Nuclear Regulatory Commission gjentatte ganger forsøkt å tillate at lavradioaktivt materiale kan håndteres som vanlig avfall, altså at det deponeres, gjenvinnes, et cetera.

==== Sammenligning av radioaktivt avfall med industrielt giftig avfall ==== 
I land med kjernekraft utgjør radioaktivt avfall mindre enn 1 % av totalmengden giftig avfall fra industri, hvorav mye fortsatt er farlig i lang tid.<ref name="wna-wmitnfc" /> Totalt produserer atomkraft langt mindre avfall i volum enn det som kommer fra et kraftverk basert på fossilt brennstoff.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://nuclearinfo.net/Nuclearpower/TheRisksOfNuclearPower | tittel=The Challenges of Nuclear Power | besøksdato=13. mai 2017 | utgiver=The University of Melbourne | arkiv_url=https://web.archive.org/web/20170510092527/http://nuclearinfo.net/Nuclearpower/TheRisksOfNuclearPower | arkivdato=2017-05-10 | url-status=død }}</ref> Kullkraftverk er spesielt kjent for å produsere store mengder giftig og svak radioaktivt aske, dette på grunn av konsentrasjon av naturlig forekommende metaller og svakt radioaktivt materiale i kull.<ref>{{cite journal |date=2007-12-13 |title=Coal Ash Is More Radioactive than Nuclear Waste |url=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=coal-ash-is-more-radioactive-than-nuclear-waste | journal=Scientific American}}</ref> En rapport fra [[Oak Ridge National Laboratory]] i 2008 konkluderte med at kullkraft faktisk resulterer i at mer radioaktivt avfall blir sluppet ut i miljøet enn ved drift av atomkraftverk. Dessuten at [[Effektiv stråledose|effektiv dose]] for befolkningen fra stråling fra kullkraftverk er 100 ganger så høy som fra driften av et atomkraftverk.<ref name="colmain">{{cite web |url=http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |title=Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger |author=Alex Gabbard |date=2008-02-05 |work= |publisher=Oak Ridge National Laboratory |pages= |doi= |accessdate=2008-01-31 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070205103749/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |archivedate=5. februar 2007 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2008-01-31 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20070205103749/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |arkivdato=2007-02-05 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-03-20 |arkiv-dato=2007-02-05 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20070205103749/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html |url-status=yes }}</ref> Kullaske er riktignok mye mindre radioaktiv enn brukt kjernebrensel på basis av massen, men kullaske blir produsert i mye større mengder per enhet av produsert energi. Dette slippes direkte ut i miljøet som [[flyveaske]], mens et atomkraftverk må beskytte omgivelsene mot alt skadelig radioaktivt materiale.<ref name="cejournal">{{cite journal |date=2008-12-31 |title=Coal ash is ''not'' more radioactive than nuclear waste |url=http://www.cejournal.net/?p=410 |journal=CE Journal |publisher=Center for Environmental Journalism |pages= |doi= |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090827045039/http://www.cejournal.net/?p=410 |archivedate=2009-08-27 |accessdate= |url-status=dead |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2009-08-11 |arkivurl=https://web.archive.org/web/20090827045039/http://www.cejournal.net/?p=410 |arkivdato=2009-08-27 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.cejournal.net/?p=410 |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2017-03-20 |arkiv-dato=2009-08-27 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20090827045039/http://www.cejournal.net/?p=410 |url-status=unfit }}</ref>

==== Avfallshåndtering ====
[[File:NTS - Low-level radioactive waste storage pit.jpg|mini|Deponering av lavradioaktivt avfall i Nevada Test Site, USA.]]

Deponering av atomavfall blir ofte sagt å være atomindustriens akilleshæl.<ref name=mont2011>Montgomery, Scott L. (2010). ''The Powers That Be'', University of Chicago Press, s. 137.</ref> For tiden blir atomavfall hovedsakelig oppbevart ved atomkraftverket det kommer fra. Det er over 430 steder rundt om i verden der radioaktivt materiale fortsetter å akkumulere seg opp. Noen eksperter foreslår at sentraliserte underjordiske depoter som blir godt forvaltet og overvåket, vil være en stor forbedring fra dagens tilstand.<ref name=mont2011/> Det er «internasjonal enighet om at det er tilrådelig å lagre atomavfall i undergrunnen».<ref name=go/>  Spesielt blir den såkalte Okloreaktoren, som er en naturlig oppstått fisjonsreaktor i berggrunnen i Oklo i [[Gabon]], trukket frem fordi den har vært aktiv i 2000 millioner år uten at radioaktivt  avfall har beveget seg opp. Denne blir omtalt som «en kilde til essensiell informasjon i dag».<ref>{{cite web |url=http://www.efn.org.au/NucWaste-Comby.pdf |title=International Journal of Environmental Studies, The Solutions for Nuclear waste, December 2005 |format=PDF |accessdate=13. mai 2017 |archive-date=2013-04-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130426083758/http://www.efn.org.au/NucWaste-Comby.pdf |url-status=yes }}</ref><ref>{{cite web
 |url         = http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0010.shtml
 |title       = Oklo: Natural Nuclear Reactors
 |publisher   = U.S. Department of Energy Office of Civilian Radioactive Waste Management, Yucca Mountain Project, DOE/YMP-0010
 |date        = November 2004
 |accessdate  = 13. mai 2017
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20090825013752/http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0010.shtml
 |archivedate = 2009-08-25
 |url-status  = død
 |tittel      = Arkivert kopi
 |besøksdato = 2009-10-23
 |arkivurl    = https://web.archive.org/web/20081020201724/http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0010.shtml
 |arkivdato   = 2008-10-20
 |url-status = død
}}</ref>

Det er ingen spesialbygde kommersielle underjordiske depoter i drift i dag.<ref name=go>{{cite book |last=Gore |first=Al |date=2009 |title=Our Choice: A Plan to Solve the Climate Crisis |url=https://archive.org/details/ourchoiceplantos00gore |publisher=Rodale |location=Emmaus, PA |pages=[https://archive.org/details/ourchoiceplantos00gore/page/165 165]–166 |isbn = 978-1-59486-734-7}}</ref><ref>{{cite web| url= http://www.sciam.com/article.cfm?id=a-nuclear-renaissance&print=true| title= A Nuclear Power Renaissance?| date= 2008-04-28| work= | publisher= ''[[Scientific American]]''| accessdate= 13. mai 2017| archiveurl= https://wayback.archive-it.org/all/20170525170540/https://www.scientificamerican.com/article/a-nuclear-renaissance/| url-status=dead}}</ref><ref>{{cite web
| url= http://www.sciam.com/article.cfm?id=rethinking-nuclear-fuel-recycling
| title= Nuclear Fuel Recycling: More Trouble Than It's Worth| last= von Hippel | first= Frank N. | authorlink= Frank N. von Hippel| date= April 2008 |work= |publisher= ''Scientific American''
| accessdate= 13. mai 2017 }}</ref><ref name=>{{Kilde www | forfatter= Kanter, James | url=https://green.blogs.nytimes.com/2009/05/29/is-the-nuclear-renaissance-fizzling/ | tittel= Is the Nuclear Renaissance Fizzling? | besøksdato= 13. mai 2017 | utgiver= [[The New York Times]]| arkiv_url= |arkivdato = 29. mai 2009 }}</ref> Waste Isolation Pilot Plant i [[New Mexico]] har tatt imot atomavfall siden 1999, men som navnet antyder er det et forsknings- og utviklingsanlegg. En strålingslekkasje ved dette anlegget i 2014 ga fornyet oppmerksomhet til behovet for forskning på problemet med avhending og behandling av brukt atombrensel.<ref name="Jeff Tollefson">{{cite web |url=http://www.nature.com/news/us-seeks-waste-research-revival-1.14804 |title=US seeks waste-research revival: Radioactive leak brings nuclear repositories into the spotlight |author=Jeff Tollefson |date=4. mars 2014 |work=[[Nature (journal)|Nature]] }}</ref>

=== Reprosessering ===
Reprosessering kan potensielt gjenvinne opptil 95 % av det gjenværende uran og plutonium i brukt atombrensel, slik at dette kan blandes inn i nytt brensel, såkalt ''MOX-brensel''. På lang sikt gir dette en reduksjon av radioaktivitet i det resterende avfallet, da det i stor grad er snakk om kortvarige fisjonsprodukter, og reduserer avfallets volum med over 90 %. Reprosessering av drivstoff fra sivile atomreaktorer blir gjort i Europa, Russland, Japan og India. Det fulle potensialet for reprosessering er ikke oppnådd fordi det krever formeringsreaktorer, som ikke er kommersielt tilgjengelig i dag (2007).<ref name=berrytoll/><ref name="IEEE Spectrum">{{Kilde www | forfatter=Fairley, Peter | url=http://spectrum.ieee.org/energy/nuclear/nuclear-wasteland | tittel=Nuclear Wasteland - The French are recycling nuclear waste. Should other countries follow suit? | besøksdato= 13. mai 2013 | utgiver=IEEE Spectrum | arkiv_url= |arkivdato = 1. februar 2007}}</ref>

Reprosessering av kjernepartikler reduserer volumet av høyradioaktivt avfall, men i seg selv reduserer det ikke radioaktiviteten eller varmeutviklingen, derfor eliminerer prosessen ikke behovet for en geologisk deponering. Reprosessering har vært politisk omstridt på grunn av faren for kjernefysisk spredning. Den potensielle risikoen for kjernefysisk terrorisme, de politiske utfordringene relatert til lokalisering av deponier i undergrunnen (et problem som gjelder like mye deponering av annet brukt atombrensel), og på grunn av høy pris i forhold til om det brukes bare én gang som brensel. Flere forskjellige metoder for reprosessering har vært forsøkt, men mange har hatt sikkerhetsmessige og praktiske problemer som har ført til avslutning av slike prosjekter.<ref name=berrytoll>R. Stephen Berry and George S. Tolley, [http://franke.uchicago.edu/energy2013/group6.pdf Nuclear Fuel Reprocessing] {{Wayback|url=http://franke.uchicago.edu/energy2013/group6.pdf |date=20170525170152 }}, The University of Chicago, 2013.</ref><ref name=bas2011>{{cite web |url=http://www.thebulletin.org/web-edition/features/managing-nuclear-spent-fuel-policy-lessons-10-country-study |title=Managing nuclear spent fuel: Policy lessons from a 10-country study |author=Harold Feiveson |year=2011 |work=Bulletin of the Atomic Scientists |display-authors=etal |access-date=2017-03-20 |archive-date=2012-04-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120426011518/http://www.thebulletin.org/web-edition/features/managing-nuclear-spent-fuel-policy-lessons-10-country-study |url-status=yes }}</ref>

I USA gikk den tidligere Obama-administrasjonen tilbake fra president Bushs planer for reprosessering i kommersiell skala, og tok opp igjen et program med fokus på reprosessering relatert til forskning.<ref>{{cite journal |title=Adieu to nuclear recycling |url=https://archive.org/details/sim_nature-uk_2009-07-09_460_7252/page/n16 |doi=10.1038/460152b |year=2009|journal=Nature |volume=460 |issue=7252 |page=152 |bibcode = 2009Natur.460R.152. }}</ref> Reprosessering er ikke tillatt i USA.<ref>{{cite web|url=https://fas.org/sgp/crs/nuke/RS22542.pdf |title=Nuclear Fuel Reprocessing: U.S. Policy Development |format=PDF |accessdate=2009-07-25}}</ref><ref name="nature.com">{{cite journal |url=http://www.nature.com/nature/journal/v460/n7252/full/460152b.html |title=Adieu to nuclear recycling|doi=10.1038/460152b |ref=harv |year=2009 |journal=Nature |volume=460 |issue=7252 |page=152 |bibcode = 2009Natur.460R.152. }}</ref> Status i USA er at alt brukt kjernebrensel blir behandlet som avfall.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/processing-of-used-nuclear-fuel.aspx | tittel=Processing of Used Nuclear Fuel | besøksdato= 13. mai 2017 | utgiver= World Nuclear| arkiv_url= |arkivdato = november 2016}}</ref> En viktig anbefaling fra Blue Ribbon-kommisjonen om USAs fremtid når det gjelder atomkraft var at «USA bør gjennomføre et integrert behandlingsprogram for atomavfall som fører til rettidig utvikling av en eller flere dype geologiske lagringssteder for sikker deponering av brukt atombrensel, og høyradioaktivt atomavfall».<ref name="Blue Ribbon Commission on America’s Nuclear Future">{{cite web|title=Report to the  Secretary of State|author=Blue Ribbon Commission on America’s Nuclear Future|url=https://energy.gov/sites/prod/files/2013/04/f0/brc_finalreport_jan2012.pdf|accessdate=2017-05-11|page=27}}</ref>

=== Nedstengning ===
[[Fil:Containment destruction.jpg|mini|Reaktorbygningen til et atomkraftverk under demontering.]]

De økonomiske kostnadene ved alle atomkraftverk fortsetter en stund etter at anlegget er stengt ned og ikke lenger produserer elektrisk kraft. Når den økonomiske levetiden er utløpt blir både atomkraftverk og anlegg for anriking av uran overført til demontering. Dermed kan landarealet for anlegget og alle dets deler bringes ned til et trygt nok strålingsnivå til å bli brukt til andre formål, for eksempel til grøntområde. Etter en nedkjølingstid som kan vare i flere tiår, er materialene i reaktorkjernen demontert og kuttet opp i små biter som pakkes i beholdere for mellomlagring eller [[transmutasjon]]. Det er enighet om hvordan oppgaven med nedstengning av atomanlegg skal gjøres på en relativt billig måte, men det er potensial for farlige utslipp til omgivelsene da det er muligheter for menneskelige feil, ulykker eller sabotasje.<ref name=sov11/>

I USA var det i 2011 totalt 13 atomreaktorer som var permanent nedstengt og var i en eller annen fase av demontering.<ref name=sov11>{{cite book |last=Sovacool |first=Benjamin |authorlink=Benjamin K. Sovacool |date=2011 |title=Contesting the Future of Nuclear Power: A Critical Global Assessment of Atomic Energy |url=https://archive.org/details/contestingfuture0000sova |publisher=World Scientific |location=Hackensack, NJ |pages=[https://archive.org/details/contestingfuture0000sova/page/n131 118]–119 |isbn=978-981-4322-75-1}}</ref> Dette inkluderte [[Connecticut Yankee kjernekraftverk]] og Yankee Rowe Nuclear Power Station som hadde fullført prosessen med nedstengningen i 2006–2007, etter at kommersiell kraftproduksjon opphørte rundt 1992. Flesteparten av de 15 årene siden 1992 ble brukt for at anlegget skulle nedkjøles på egen hånd. Dette gjør den  manuelle prosessen med demontering både tryggere og billigere. Om det skulle oppstå en ulykke i denne prosessen blir nedstengningen både kostbar og tidkrevende.