Chất thải hạt nhân được tạo ra bởi các quá trình công nghiệp, khoa học và y tế có sử dụng vật liệu phóng xạ. Nguồn chất thải hạt nhân đáng kể nhất là lò phản ứng hạt nhân. Nhiên liệu được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân để tạo ra nhiệt cho điện trở thành chất thải hạt nhân sau khi nó được sử dụng trong nhiều năm.
Nguyên nhân công nghiệp gây ra chất thải hạt nhân bao gồm các hoạt động do các nhà máy điện hạt nhân thực hiện, tạo ra chất thải phóng xạ. Chất thải hạt nhân có thể tạo ra bức xạ từ thấp đến trung bình trong một thời gian dài. Phóng xạ từ chất thải hạt nhân sau đó có thể lan truyền qua đất, nước và không khí, gây ô nhiễm trên diện rộng. Chất thải hạt nhân không thể được xử lý hoặc phân hủy về mặt sinh học hoặc thậm chí về mặt hóa học; do đó, nó gây ra những mối nguy hiểm lâu dài cho tất cả các sinh vật sống.
Các hoạt động khai thác và tinh chế thori và uranium cũng là nguyên nhân chính gây ra chất thải hạt nhân. Việc khai thác quặng phóng xạ, chẳng hạn như quặng photphat và uranium, bao gồm các quá trình nghiền tạo ra các sản phẩm phụ phóng xạ.
Chu trình nhiên liệu hạt nhân, hầu hết được sử dụng trong các quy trình y tế, công nghiệp và khoa học, cũng thải ra chất thải hạt nhân. Nhiên liệu đã sử dụng là chất phóng xạ nguy hiểm, và nó vẫn độc hại trong nhiều năm. Loại nhiên liệu này không bao giờ có thể được sử dụng mà không được che chắn. Nó thường được giữ dưới nước trong vài năm cho đến khi bức xạ giảm xuống mức có thể chứa bê tông trong các thùng chứa lớn.
Để hạn chế ô nhiễm hạt nhân, quá trình thủy tinh hóa có thể được sử dụng để lưu trữ lâu dài và xử lý chất thải hạt nhân.
