هي عبارة عن وقود نووي يتم إنتاجه بعد استخدامه داخل مفاعل نووي، على الرغم من أنها تبدو كما كانت قبل دخولها إلى داخل المنتج النووي إلا أنها غيرت المركبات ولا تشبه أي شيء وما تبقى يعتبر مادة مشعة وخطيرة للغاية على أي شخص، هذا أمر خطير للغاية ويبقى على هذا النحو ليس فقط لبضع سنوات ولكن لآلاف السنين، حيث يجب التعامل معها بالطريقة الصحيحة حتى لا تتسبب في الكثير من الدمار في العالم.
يمكن تعريف النفايات المشعة أيضاً بأنها: عبارة عن نفايات تحتوي على مواد مشعة، عادة ما تكون النفايات المشعة منتجات ثانوية لتوليد الطاقة النووية وتطبيقات أخرى للانشطار النووي أو التكنولوجيا النووية مثل البحث والطب، تعتبر النفايات المشعة خطرة على معظم أشكال الحياة والبيئة ويتم تنظيمها من قبل الوكالات الحكومية من أجل حماية صحة الإنسان والبيئة.
هناك العديد من الصناعات مثل التعدين والدفاع والطب والبحث العلمي وتوليد الطاقة النووية التي تنتج منتجات ثانوية تشمل النفايات المشعة، يمكن أن تظل النفايات المشعة مشعة لبضعة أشهر أو سنوات أو حتى مئات السنين ويمكن أن يختلف مستوى النشاط الإشعاعي، كما تعتبر النفايات المشعة شديدة السمية حيث يمكن أن تظل مشعة لفترة طويلة، ويمكن أن تسبب مرض إشعاعي حاد عند خروجها لأول مرة من المفاعل إذا وقفت على بعد بضعة أمتار منها.
يجب تدريب أولئك الذين يعملون داخل هذه المرافق على نطاق واسع لحماية أنفسهم وبقية العالم، كما أنه خطير للغاية على الرغم من أن بعض أنواع النفايات المشعة تعتبر أكثر ضررًا من الأنواع الأخرى، نظرًا لكونها شديدة الخطورة وسامة فإن العثور على مواقع مناسبة للتخلص من النفايات المشعة يظل مهمة شاقة، لذلك فإن موقع التخلص الآمن مطلوب لضمان سلامة الإنسان والحيوان وهذه البيئة من الغازات السامة.
وفقًا للجنة التنظيم النووي بالولايات المتحدة يوجد أكثر من 104 منشآت نووية مرخصة داخل الولايات المتحدة، حيث أن إجمالي استهلاك هذه المفاعلات 20٪ من الطاقة المستخدمة، هناك خمسة أنواع من النفايات المشعة؛ عالية المستوى ومنخفضة المستوى ومتوسطة المستوى والتعدين والطحن ونفايات ما بعد اليورانيوم ويمكن تصنيفها كما يلي:
النفايات المشعة هي أساسًا وقود اليورانيوم الذي تم استخدامه في مفاعل للطاقة النووية وهو مستهلك أو لم يعد فعالًا في إنتاج الكهرباء، الوقود المستهلك ساخن حراريًا بالإضافة إلى أنه شديد النشاط الإشعاعي ويتطلب معالجة عن بعد ودرعًا، يحتوي وقود المفاعلات النووية على كريات خزفية من اليورانيوم 235 داخل قضبان معدنية، قبل استخدام قضبان الوقود هذه تكون مشعة قليلاً ويمكن التعامل معها بدون حماية خاصة.
يتم إنتاج النفايات المشعة في جميع مراحل دورة الوقود النووي (عملية إنتاج الكهرباء من المواد النووية)، حيث تتضمن دورة الوقود تعدين وطحن خام اليورانيوم ومعالجته وتصنيعه إلى وقود نووي واستخدامه في المفاعل وإعادة معالجته (إذا تم إجراؤه) ومعالجة الوقود المستخدم المأخوذ من المفاعل وأخيراً التخلص من المخلفات المشعة.