right|150px|Radioactief Het Internationaal Atoomenergieagentschap definieert radioactief afval, nucleair afval of kernafval als afval dat radioactieve isotopen bevat of daarmee gecontamineerd is en waarvoor geen praktische toepassingen bekend zijn. In de praktijk stellen overheden vast wanneer afval voor de wet geldt als radioactief afval, met bijbehorend beleid voor de verwerking hiervan. Afhankelijk van de mate van radioactiviteit is dit afval gevaarlijk voor de volksgezondheid en het milieu als het in het milieu terecht komt, gedurende korte of langere tijd (tot wel honderdduizenden jaren), afhankelijk van de halveringstijd.
Classificatie Om te bepalen op welke wijze radioactief afval opgeslagen en verwerkt moet worden, zijn door overheden en organisaties classificatieschema's opgesteld waarmee radioactief afval wordt ingedeeld in categorieën op basis van oorsprong, halveringstijd en activiteit. Ieder land kan zijn eigen classificering hanteren.
Ter advies en ter stimulatie van standaardisatie heeft het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) een internationaal classificatieschema opgesteld, waarop veel nationale schema's zijn gebaseerd. Een definitie van de genoemde categorieën is te vinden in de woordenlijst die door de IAEA is gepubliceerd.IAEA Nuclear Safety and Security Glossary. IAEA, 2022 (4MB) Zie lemma 'waste classes' op p. 226-228
Vrijgesteld afval (EW / Exempt waste); afval met een stralingsdosis van minder dan 0,01 mSv per jaar en waarvoor geen beschermende maatregelen vereist zijn. Zeer kortlevend afval (VSLW / Very short-lived waste); afval waarvan het gedeelte radionucliden dat boven de vrijgestelde radioactiviteit valt een halfwaardetijd heeft van minder dan 100 dagen. Dit afval wordt opgeslagen totdat het als vrijgesteld afval verwerkt kan worden. Zeer laagactief afval (VLLW / Very low level waste); afval met een radioactiviteit net boven de vrijgestelde waarden, waarvoor (bijna) bovengrondse opslag met een lage mate van beschermingsmaatregelen voldoende wordt geacht. Laagactief afval (LLW / Low level waste); afval waarvoor aanvullende beschermingsmaatregelen (waaronder afscherming) nodig zijn en dat een kleine hoeveelheid radionucliden met een lange halfwaardetijd kan bevatten. Afhankelijk van de exacte eigenschappen is bovengrondse opslag of opslag tot 30 meter onder de grond noodzakelijk, met een maximale duur van een paar honderd jaar. Voorheen werd een maximale contactdosis van 2 mSv/uur als grenswaarde gesteld voor deze categorie, maar in de laatste revisie is deze absolute waarde vervangen door de mate van benodigde (veiligheids)maatregelen. In bepaalde Amerikaanse staten wordt voor deze categorie een limiet van gemiddeld 400 Bq/g aan alfastraling door de langlevende radionucliden gehanteerd, voor beta- en gammastraling ligt deze limiet vele malen lager. Middelactief afval (ILW / Intermediate level waste); afval dat een dusdanige hoeveelheid radionucliden met een lange halfwaardetijd bevat, dat ondergrondse opslag van enkele tientallen tot honderden meters noodzakelijk is om langdurige isolatie van de buitenwereld te bewerkstelligen. Dit afval genereert geen of minimale hoeveelheden warmte, zodat hier vrijwel geen warmteafvoer voor nodig is. Er zijn geen absolute grenswaarden in radioactiviteit gedefinieerd tussen laag- en middelactief afval, indeling is afhankelijk van de door de verantwoordelijke instellingen bepaalde benodigde veiligheidsmaatregelen. Hoogactief afval (HLW / High level waste); afval met een zodanig hoge radioactiviteit (meestal tussen 10.000 en 1.000.000 TBq/m³) dat er significante hoeveelheden warmte vrijkomen en/of afval dat een relatief groot gehalte langlevende radionucliden heeft. Opslag in geologisch stabiele aardlagen op honderden meters onder de grond wordt in de meeste gevallen aangewezen als beste (eind)verwerking, omdat afname van de radioactiviteit tot veilig geachte niveaus honderdduizenden jaren kan duren.
Een andere indeling is het onderscheiden van short lived waste (SLW) en long lived waste (LLW). SLW is relatief snel vervallend materiaal met een halfwaardetijd korter dan 30 jaar en LLW met een halfwaardetijd langer dan 30 jaar. LLW moet niet verward worden met dezelfde afkorting voor Low Level Waste. Long lived waste is juist hoogradioactief.
In Nederland wordt gewerkt met vier categorieën: 1. vrijgesteld afval, 2. kortlevend radioactief afval, 3. laag- en middelradioactief afval (inclusief NORM-afval) en 4. hoogradioactief afval. Deze categorieën komen ongeveer overeen met die van het IAEA, maar HLW en ILW zijn grofweg samengevoegd als 'hoogradioactief afval' (HRA), en LLW en VLLW tot de categorie laag- en middelradioactief afval (LMRA).
Een algemene vuistregel om de benodigde duur van de opslag te bepalen bij radioactief afval uit de VSLW-categorie (kortlevend radioactief afval), is om de halveringstijd van de voornaamste radionuclide met 10 te vermenigvuldigen. Gedurende deze tijd neemt de radioactiviteit af met een factor 1000. Bij andere categorieën met langere halfwaardetijden worden andere methoden gebruikt om de duur per type opslag te bepalen. Bij afval met hoge aantallen langlevende radionucliden kan de benodigde eindopslag oplopen tot honderdduizenden jaren. Radioactief afval bevat ook vaak zware metalen, zoals kwik en cadmium, die toxisch zijn en altijd veilig opgeslagen dienen te worden.
Ontstaan Radioactief afval kan bij uiteenlopende activiteiten ontstaan, waaronder de productie van kernenergie en/of -wapens, uitvoering van onderzoek, medische toepassingen, industriële processen en landbouwactiviteiten. Dit afval varieert in mate en duur van radioactiviteit en daarmee in potentiële schadelijkheid en vereiste omgang (zie: Classificatie).
Kernreactoren en in veel mindere mate ziekenhuizen zijn belangrijke bronnen van radioactief afval met een hogere mate van radioactiviteit. Verbruikte splijtstof, eventueel na opwerking, bevat radioactief uranium, plutonium, cesium en tal van andere isotopen waarvoor nog geen toepassingen zijn. Bij de ontmanteling van een kerncentrale komen bouwmaterialen, pijpleidingen, enz., vrij die in verschillende mate radioactief zijn. In de levenscyclus van een kerncentrale komt bij de ontmanteling in volume het meeste radioactieve afval vrij, maar het tijdens de energieproductie vrijkomende afval omvat een hogere totale radioactiviteit (in becquerel).
De nucleaire geneeskunde, radiotherapie en brachytherapie die worden toegepast in ziekenhuizen leveren een breed scala aan radioactief afval. Tal van industrietakken, zoals de olie-industrie, en bepaalde onderzoekscentra produceren eveneens radioactief afval. Bij de ontwikkeling van kernwapens komt naast herbruikbare splijtstof ook radioactief materiaal vrij waar niets mee gedaan kan worden. Ook bij de winning en verwerking van nucleaire brandstof ontstaat radioactief afval. Ten slotte levert de radioactief afval verwerkende industrie zelf ook radioactief afval.
Het afval kan van heel verschillende aard zijn: vaste stoffen zoals gebruikte splijtstofstaven, filters, gereedschappen, verontreinigde grond en kleding, maar ook vloeistoffen zoals koelwater of oplosmiddel die radioactieve stoffen bevatten. In principe wordt elke vorm van afval dat radioactief besmet is, gerekend tot radioactief afval. Gebruikte brandstofstaven zijn alleen kernafval als ze niet worden gerecycled. Gebruikte brandstofstaven die wachten op eindberging zijn pas afval op het moment dat ze in de eindberging zijn ondergebracht. Tot dat moment zijn het nog gebruikte brandstofstaven die later alsnog gerecycled zouden kunnen worden.
Hoogradioactief afval Voorbeelden van hoogradioactief afval zijn gebruikte brandstofstaven en afval dat vrijkomt bij de opwerking voor hergebruik,What are the main waste categories? UK Radioactive Waste & Materials Inventory (nov 2025 bekeken) of bij de productie van kernwapens.Finland's plan to bury spent nuclear fuel for 100,000 years. BBC, 14 juni 2023 Ook bij de productie van medische isotopen en uit de verbruikte splijtstof uit de onderzoeksreactoren in Petten en Delft komt hoogradioactief afval vrij.Kernafval: wat doen we ermee? WISE, update juli 2025 Bij de ontmanteling van een kerncentrale komt eveneens veel hoogradioactief afval vrij. Het hoogradioactief afval is in Nederland voor 70% afkomstig van Kerncentrale Borssele en voor 30% van de onderzoeksreactoren in Petten en Delft.Covra – De cijfers (nov 2025 bekeken) Het HRW met de grootste straling produceert veel hitte. Gebruikte brandstof van Borssele wordt in een opwerkingsfabriek in Frankrijk geschikt gemaakt voor hergebruik. Daarbij ontstaat 5% hoogradioactief afval, dat wordt ingekapseld in glas, in een roestvrijstalen verpakking gegoten en naar COVRA verzonden om daar te worden opgeslagen.Verwerking hoogradioactief afval (nov 2025 bekeken) Het verglaasde afval moet zo'n 100 jaar lang gekoeld worden.Soorten radioactief afval. COVRA (nov 2025 bekeken)
Hoogradioactief afval vormt in volume (dus niet in gewicht en hoeveelheid straling) minder dan 1% van het totaal.What are the main waste categories? UK Radioactive Waste & Materials Inventory (nov 2025 bekeken) Het vormt echter wel het grootste afvalprobleem omdat het, afhankelijk van het element, duizenden tot honderdduizenden jaren hoogradioactief blijft. Plutonium-239 heeft bijvoorbeeld na 24.000 jaar nog maar de helft van zijn straling verloren.Backgrounder on Radioactive Waste. U.S.NRC, update jan 2024."Transuranic wastes, sometimes called TRU, account for most of the radioactive hazard remaining in high-level waste after 1,000 years. Radioactive isotopes eventually decay, or disintegrate, to harmless materials. Some isotopes decay in hours or even minutes, but others decay very slowly. Strontium-90 and cesium-137 have half-lives of about 30 years (half the radioactivity will decay in 30 years). Plutonium-239 has a half-life of 24,000 years." Het stralingsniveau van verrijkt uraniumoxide vormt nog minstens 100.000 jaar lang een gevaar voor het menselijk lichaam.Kop in het zand over opslag nucleair afval: Nederland draalt, Finland is goed voorbereid. Hans van Zon, AD, 15 dec 2024 Van al het kernafval is hoogradioactief afval goed voor 99,9% van alle radioactiviteit.
Laag- en middelradioactief afval Volgens de Nederlandse indeling behoren tot het laag- en middelradioactief afval onder meer handschoenen, laboratorium- glaswerk, kleding, harsen, injectienaalden, bestralingsbronnen, rookmelders, plastic folie, pompen en buizen, besmet schroot, dierlijk materiaal van proefdieronderzoek, vloeistoffen, filters en bezinkels. Bij het ontmantelen van laboratoria waar met radioactieve stoffen werd gewerkt en van kernenergiecentrales en onderzoeksreactoren ontstaat het eveneens, naast hoogradioactief afval. Daarnaast is er nog het Naturally Occuring Radioactive Material (NORM).
Nederland In Nederland wordt jaarlijks ongeveer 40.000 m³ radioactief afval geproduceerd. Het overgrote deel (97%) bestaat uit laagradioactief NORM (Naturally Occuring Radioactive Material)-afval, dat bijvoorbeeld ontstaat wanneer radioactieve stoffen die van nature in bepaalde ertsen (zoals fosfaat) voorkomen, door industriële processen geconcentreerd raken in afval. In 2014 bestond de totale hoeveelheid opgeslagen radioactief afval bij COVRA (ruim 31 duizend kubieke meter) voor 57% uit NORM en voor 42% uit laag- en middelradioactief afval (LMRA). De meeste NORM wordt afgevoerd naar een andere deponie.
Door een verlaging van de wettelijke normen in 2001 werd het aanbod van LMRA met ruim 40% gereduceerd. Door de wetswijziging ging dit deel vallen onder de categorie 'kortlevend radioactief afval'.
Verwerking en opslag thumb|Blijft kernafval voor altijd gevaarlijk? - Universiteit van Vlaanderen