Approaches to Disposal of Nuclear Waste Michael I. Ojovan

2022
,
 15
, 7804 
22 of 24 
(
a
) 
(
b
) 
Figure 10. 
Typical safety analysis report (SAR) results of expected doses: (
a
) Expected concentration 
of radionuclides (Ci/m
3
) after 100 years for an infiltrating stream flowing through a disused sealed 
radioactive source’s (DSRS) borehole disposal facility; (
b
) Expected doses to population D
exp
from a 
hypothetical geological disposal facility (GDF). 
It can be noted that doses from the nuclear waste disposal sites are theoretically de-
tectable with a delay of a thousand years although they are expected only at an almost 
negligible level compared to background radiation. Indeed, the background radiation lev-
els vary within 1000 to 10,000 μSv/y [23] while national regulatory organisations set typi-
cal exposure limits from the disposal sites around the level of 300 μSv/y. Moreover, the 
background radiation due to both the cosmic and surrounding natural radionuclides com-
ponents is never at a constant level, instead being characterised by both short- and long-
time variations within many tens % around the average level. Archaeological analogues 
show that one can count on the EBS of disposal facilities within periods of several hundred 
–one thousand years whereas the radiological impacts of deep uranium ore bodies con-
firm a very limited concern over periods of many hundreds of thousands and millions of 
years [46]. 
The most difficult task for SARs is the case of GDFs, which are the only solution for 
HLW. Uncertainties over extended geological time scales are the most challenging SAR 
issues and the appearing novel research works add questions on limitations to wasteform 
materials [47] and the ranges of the prediction models used [22]. The HLW disposal issue 
is expected to become less challenging with time when advanced fuel cycles start operat-
ing [48]. This is because the Generation IV reactors, in addition to a more effective nuclear 
energy utilisation, can also decrease the nuclear waste radiotoxicity, mainly by transmu-
tation of MAs during their operation [48–50]. 
8. Conclusions 
Nuclear waste disposal is the final step—end point—of NWM, aiming to perma-
nently place the radioactive waste in a dedicated disposal facility. The multi-barrier ap-
proach to the disposal of nuclear waste envisages utilisation within disposal facilities, a 
combination of both EBS and NBS that effectively confines radionuclides and ensures an 
adequate level of protection for people and the environment. Disposal of nuclear waste is 
a well-established practice, mostly for LLW and to a lesser extent for ILW, with many 
disposal facilities being successfully operated for many decades. These demonstrate an 
excellent performance with minimal environmental impact, as expected through the mod-
elling approaches used. The most challenging is the case of HLW disposal into GDFs alt-
hough several countries (e.g., Finland, Sweden) are currently very close to starting to 

---

Energies
2022
,
 15
, 7804 
23 of 24 
operate GDFs, which shall mark an important step forward to the safe, peaceful use of 
nuclear energy. Along with the Waste Isolation Pilot Plant (WIPP), which has been dis-
posing of legacy transuranic (TRU) waste since 1999 in the US, these will add confidence 
in the issues of deep geological disposal.