由于地震和海啸引起的福岛核电站事故，被定为7级特大事故。7级特大事故意味着大型核装置（如动力堆堆芯）的大部分放射性物质会向外释放，典型的包括长寿命和短寿命的放射性裂变产物的混合物。这种释放可能有急性健康影响，在大范围地区有慢性健康影响、有长期的环境后果。

福岛核事故初期为缓解后果，向其4台机组的反应堆、安全壳和乏燃料水池内注入了大量海水和淡水，虽然对燃料进行了有效冷却，但由于其与损毁堆芯直接接触，产生了有大量放射性废液，这些废液虽然已经被处理过了，但还是比普通冷却水有更高的放射性，这便是最近日本决定排放的核污水。而核电站排放的普通冷却水几乎没有放射性（下文会介绍）。

核电站产生的废料种类

核废料也就是含有放射性核素的废弃物，可以根据其物态分为固态、气态和液态，也可以根据其辐射量的大小分为低、中、高级别，辐射量的大小则可以通过核素的比活度来衡量。

比活度（ ）是放射源的放射性活度与其质量之比，即单位质量产品中所含某种核素的放射性活度。

活度（）是处于某一特定能态的放射性核素在单位时间内的衰变数，目前放射性活度的国际单位为贝克勒（Bq），1Bq也就是每秒发生一次衰变。一克的镭放射性活度有3.7×10¹⁰Bq即1Ci，这也是常用单位居里（Ci）的定义。

高级别的核废料主要来源于从反应堆芯中换下来的燃料，即乏燃料，它们由于铀含量降低，已经无法维持核反应，但仍然具有很强的放射性。

*补充说明：乏燃料含有大量未用完的可增殖材料铀-238或钍-232，未烧完的和新生成的易裂变材料钚-239、铀-235或铀-233以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素，另外还有裂变元素锶-90、铯-137、锝-99等。

低级别的核废料主要是在核电站运行期间除堆芯以外的其他废物，比如正常产生的废水，工作人员的衣物，废弃零组件等。

核废料也可以根据半衰期（Half-life）来分类，半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，可以用于衡量放射性物质的寿命。下表中列举了乏燃料中常见核素的半衰期。

来自笔者

核废料的处理

核废料与日常生活中的废料相比起来更加危险，核废料放出的射线会对生物体造成辐射损伤，产生不可逆的伤害。而且，核废料的放射性不能用任何物理，化学和生物等人工方式消除，只能靠其自身衰变减少。由上表可见，一些高级别的核废料的半衰期很长，对人类的威胁甚至可以持续几万年甚至数亿年。

因此，处理核废料有两个基本的原则：

减少迁移扩散

保证长期稳定

对于中低级别的核废料来说，它们占到了所有核废料中的99%，且它们的半衰期一般为几十年，危害相对较低。以我国的广东北龙中低放处置场为例，首先要建造好可以隔绝辐射的混凝土结构；然后将核废料压缩或者固化之后放入特定的金属桶或者混凝土容器。

再将密封好的容器移入建设好的混凝土结构中，有时候根据情况需要，还会将容器放入一个个的处置单元内，然后在容器之间填充混凝土或者沙石，进一步隔绝辐射，降低泄露风险。最后，需要在处置单元的上面浇灌混凝土，并且设置可移动的防雨帐房，防止由于雨水渗入导致的有害物质泄露。

对于高级别的废料，它们一般来源于反应堆中的乏燃料，与中低级别的废料不同，我们不能挖个更深的坑将其填埋了事，从乏燃料的产生到最终填埋，中间还需要经过复杂的流程，历经数年的时间，但大致可以分为以下三个步骤：

冷却过程

乏燃料的比活度很高，还会释放大量的衰变热。若直接装入容器，会造成容器的熔毁产生泄露，如果乏燃料聚集在一起超过临界体积，会发生链式反应产生爆炸，后果不堪设想。

因此，必须将其储存一段时间待放射性和余热降到一定程度后再进行操作及处理。按储存方式乏燃料储存又有湿式储存（水池储存）和干式储存之分。

利用水或者空气将乏燃料产生的热量慢慢带走，冷却的过程一般不低于3~5年，乏燃料经冷却降低放射性可以缓解乏燃料后处理工艺上的技术难度。

后处理

乏燃料后处理的目的是分离出各种有用的核素进行循环利用，并且去除长寿命和不稳定的核素，以便只对含相对短寿命核素的放射性核废料进行填埋处理。

目前最常用的方法是一种溶剂萃取法，也叫普雷克斯法。这个技术在20世纪70年代起就在若干个国家使用了，目前已经是公认的比较安全的技术。

将乏燃料经过酸溶解之后，通过调节酸的浓度，铀的浓度等在多级逆流萃取设备中分离出铀、钚和其他裂变产物，从而将有用的核素再循环利用。