Una dintre cele mai mari probleme implicate în lucrul cu materiale nucleare este să ne dai seama ce să faci cu aceste materiale atunci când au depășit utilitatea lor. Lucruri precum combustibilul nuclear uzat din centralele electrice și operațiunile militare pot fi foarte periculoase, dar nu au nicio utilitate practică, forțând guvernele și agențiile de mediu să vină cu metode de eliminare a deșeurilor nucleare sigure și eficiente. Nerespectarea corectă a deșeurilor nucleare poate duce la probleme grave, cum ar fi degradarea mediului.
Uneori, eliminarea deșeurilor nucleare poate fi realizată prin reprocesarea deșeurilor, astfel încât să poată fi folosite pentru altceva. Reprocesarea va genera unele deșeuri, dar reduce cantitatea totală de deșeuri și poate genera economii substanțiale prin eliberarea materialului utilizabil care altfel ar fi aruncat. Unele industrii folosesc reprocesarea pentru a descompune deșeurile nucleare în diferite componente, pentru a le face mai ușor de manipulat în timpul procesului de eliminare a deșeurilor nucleare.
Deșeurile nucleare nu pot fi puse pe bordură împreună cu gunoiul deoarece generează radiații. Una dintre cele mai comune tehnici de eliminare permanentă a deșeurilor nucleare este îngroparea. Când deșeurile radioactive sunt îngropate, acestea sunt depozitate în bidoane mari care sunt concepute pentru a rezista radioactivității. Tamburele sunt îngropate adânc în subteran într-o zonă stabilă din punct de vedere seismic, unde deșeurile nucleare se descompun în componente mai puțin volatile de-a lungul secolelor. Această abordare a eliminării deșeurilor nucleare este oarecum problematică, deoarece tobelele ar putea eșua, provocând poluare, sau viitoarele civilizații ar putea dezgropa situl, fără să-și dea seama că acesta conține materiale periculoase.
Unii oameni au susținut aruncarea deșeurilor nucleare în spațiu. Spațiul are deja o cantitate mare de radiații de fond, așa că este puțin probabil ca deșeurile nucleare să cauzeze o problemă de radiație în spațiu, dar gândul de a lăsa tobe de materiale nucleare uzate plutind prin univers este neplăcut pentru unii oameni. De asemenea, au fost ridicate îngrijorări cu privire la siguranța de a avea numeroase obiecte aruncate plutind în spațiu, deoarece aceste obiecte ar putea deveni un pericol pentru navigație la un moment dat.
Gestionarea deșeurilor nucleare este o problemă critică în întreaga lume, în special odată cu ascensiunea centralelor nucleare ca alternativă populară de generare a energiei. Energia nucleară nu generează emisii, ceea ce o face atrăgătoare din punct de vedere al mediului, iar multe națiuni se bazează foarte mult pe energia nucleară pentru energie. Drept urmare, deșeurile nucleare au început să se acumuleze în unele regiuni ale lumii, ridicând semne de întrebare cu privire la cât de prietenoasă este cu adevărat energia nucleară.