กากกัมมันตรังสีหรือกากนิวเคลียร์ 

      หมายถึง เครื่องมือและวัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้งานแล้วจากเครื่องปฏิกรณ์หรือระบบอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจนทำให้วัสดุอุปกรณ์ดังกล่าวกลายสภาพเป็นสารกัมมันตรังสีหรือมีการปนเปื้อนรังสี เมื่อเครื่องมือวัสดุอุปกรณ์เหล่านั้นเลิกใช้งานแล้วก็จะเป็นกากกัมมันตรังสีที่ต้องดำเนินการอย่างถูกต้องเหมาะสมเพื่อให้ปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน ประชาชน และสิ่งแวดล้อม 

๑. ประเภทของกากกัมมันตรังสี 

      กากกัมมันตรังสีแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ โดยมีวิธีการแบ่งเป็น ๒ ลักษณะ คือ แบ่งตามลักษณะทางกายภาพและแบ่งตามระดับความแรงรังสี 
ก. แบ่งตามลักษณะทางกายภาพ 
      ได้แก่ กากกัมมันตรังสีชนิดของแข็ง เช่น เชื้อเพลิงใช้แล้ว แท่งควบคุมใช้แล้ว วัสดุโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์ และชุดปฏิบัติงานของพนักงานที่เกี่ยวข้องกับรังสี กากกัมมันตรังสีชนิดของเหลว เช่น น้ำระบายความร้อน น้ำที่ใช้ชำระล้างสิ่งเปรอะเปื้อนรังสี น้ำยาเคมี และน้ำจากบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว กากกัมมันตรังสีชนิดก๊าซ เช่น ก๊าซจากปฏิกิริยาแตกตัว และก๊าซไฮโดรเจน 
ข. แบ่งตามระดับความแรงรังสี 
      ได้แก่ กากกัมมันตรังสีระดับต่ำ กากกัมมันตรังสีระดับปานกลาง และกากกัมมันตรังสีระดับสูง (บางประเทศแบ่งกากกัมมันตรังสีเป็น ๒ ระดับ คือ กากกัมมันตรังสีระดับ ต่ำ และกากกัมมันตรังสีระดับสูง) 

๒. แหล่งกำเนิดกากกัมมันตรังสี 

      กากกัมมันตรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีแหล่งกำเนิดจาก ๒ แหล่งใหญ่ ๆ ได้แก่ จากปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์ที่เกิดกับเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และจากการดูดจับอนุภาคนิวตรอนของวัสดุโครงสร้างและอุปกรณ์ในเครื่องปฏิกรณ์ 
ก. กากกัมมันตรังสีจากปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์ 
      ปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์เป็นรูปแบบหนึ่งของปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นกับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในถังปฏิกรณ์อย่างสม่ำเสมอและต่อเนื่องขณะเดินเครื่องปฏิกรณ์  เมื่อเกิดปฏิกิริยาแตกตัว นิวเคลียสของเชื้อเพลิง (เช่น ยูเรเนียม-๒๓๕) จะแตกออกเป็น ๒ ส่วน ที่เรียกว่าผลิตผลจากการแตกตัว (fission product) กลายเป็นกากเชื้อเพลิงเกิดกัมมันตรังสีและพลังงานความร้อนที่จะนำไปสู่กระบวนการผลิตไฟฟ้าต่อไป 
ข. กากกัมมันตรังสีจากการดูดจับอนุภาคนิวตรอน 
กากนี้เกิดจากสารที่อยู่ภายในเครื่องปฏิกรณ์ดูดจับนิวตรอนแล้วทำให้สารนั้นกลายเป็นสารกัมมันตรังสี แบ่งได้เป็น 
      ๑) สารกัมมันตรังสีที่เกิดจากการสึกกร่อน เช่น โคบอลต์-๖๐ และเหล็ก-๕๙ แมงกานีส-๕๔ 
     ๒) สารกัมมันตรังสีที่เกิดจากการดูดจับนิวตรอนของเชื้อเพลิงยูเรเนียมเรียกว่า ทรานส์ยูเรเนียม (transuranium) 

๓. ปริมาณกากกัมมันตรังสี 

      ก. ปริมาณกากกัมมันตรังสีจากโรงไฟฟ้าตลอดอายุการใช้งาน (ประมาณ ๓๐ -๔๐ ปี) จะมีกากชนิดรังสีระดับต่ำและปานกลางประมาณ ๙,๐๐๐ - ๓๐,๐๐๐ ถัง (ขนาดถังน้ำมัน ๒๐๐ ลิตร) ส่วนกากรังสีระดับสูงจะมีปริมาณเทียบเท่าขนาดถังน้ำมัน ๒๐๐ ลิตร จำนวน ๓๐๐ ถัง

 
      ข. ปริมาณเชื้อเพลิงใช้แล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบความดันสูงขนาด ๑,๐๐๐ เมกะวัตต์ จะใช้มัดเชื้อเพลิงประมาณ ๑๕๐ - ๒๐๐ มัด สามารถเดินเครื่องปฏิกรณ์ผลิตไฟฟ้าได้นานประมาณ ๑๘ เดือน (รุ่นใหม่จะเป็น ๒๔ เดือน) จากนั้นจะเปลี่ยนมัดเชื้อเพลิงใช้แล้วออกไปประมาณ ๑ ใน ๓ หรือเท่ากับ ๕๐ - ๗๐ มัด ถ้าอายุของโรงไฟฟ้าเท่ากับ ๓๐ - ๔๐ ปี (รุ่นใหม่จะเป็น ๖๐ ปี) จะมีเชื้อเพลิงใช้แล้วรวมทั้งสิ้นไม่เกิน ๒,๘๐๐ มัด (เปลี่ยนเชื้อเพลิงปีละ ๗๐ มัด x อายุโรงไฟฟ้า ๔๐ ปี) เชื้อเพลิง ๑ มัด จะมีขนาดความกว้าง x ความยาว x ความสูง ประมาณ ๐.๒๒ x ๐.๒๒ x ๔.๐๐ เมตร น้ำหนักประมาณ ๘๐๐ กิโลกรัม 

๔. วิธีจัดการกากกัมมันตรังสี 

ก. การจัดการกากกัมมันตรังสีระดับต่ำ
      กากรังสีระดับต่ำ ได้แก่ วัสดุที่ปนเปื้อนรังสี เช่น ชุดปฏิบัติงาน อุปกรณ์ เครื่องมือ และน้ำที่ใช้ชำระล้างวัสดุอุปกรณ์ที่เปรอะเปื้อนรังสีในกรณีของกากรังสีระดับต่ำที่เป็นของแข็งมีวิธีการจัดการโดยการปล่อยให้กัมมันตรังสีสลายตัวหมดไป  การนำกากไปเผา บดอัด และหุ้มด้วยซีเมนต์ หรือผสมเป็นเนื้อเดียวกับซีเมนต์บรรจุถังเหล็กขนาด ๒๐๐ ลิตร แล้วนำไปตั้งไว้บนพื้นดินในสถานที่ที่จัดเตรียมไว้  ส่วนกากที่เป็นของเหลวจะใช้วิธีการระเหยน้ำ การทำให้ตกตะกอน ทำให้เจือจางด้วยสารละลายหรือสารเคมี และกากที่เป็นก๊าซจะใช้วิธีการทำให้เจือจางด้วยอากาศ หรือก๊าซเฉื่อย หรือนำก๊าซไปผ่านชุดกรองอากาศประสิทธิภาพสูงหลายขั้นตอนแล้วนำชุดกรองอากาศดังกล่าวไปจัดการเช่นเดียวกับกากรังสีต่ำชนิดของแข็งทั่วไป

ข. การจัดการกากกัมมันตรังสีระดับปานกลาง 
      กากรังสีระดับปานกลาง ได้แก่ วัสดุอุปกรณ์ที่ใช้งานเกี่ยวข้องกับรังสีโดยตรง เช่น ไส้กรองระบบบำบัดน้ำให้บริสุทธิ์  การจัดการกากรังสีระดับปานกลางมีวิธีคล้ายกับการจัดการกากรังสีระดับต่ำ แต่จะแตกต่างกันที่ภาชนะบรรจุซึ่งมีความหนาและแข็งแรงมากกว่าและนำภาชนะดังกล่าวไปฝังไว้ใต้พื้นดินที่ความลึกประมาณ ๕ - ๑๐ เมตร 
ค. การจัดการกากกัมมันตรังสีระดับสูง 
      กากรังสีระดับสูงจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนมาก ได้แก่ เครื่องมือและวัสดุอุปกรณ์ที่บรรจุอยู่ในถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพราะเมื่อเดินเครื่องปฏิกรณ์แล้วจะเกิดความร้อนและกัมมันตรังสีเป็นจำนวนมาก  โดยเฉพาะเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วซึ่งกักเก็บผลิตผลจากการแตกตัวไว้ภายในและถ้านำเชื้อเพลิงใช้แล้วไปสกัดธาตุที่เป็นประโยชน์ไว้ใช้งานอีก เช่น ยูเรเนียม และพลูโตเนียม กากที่เกิดจากกระบวนการดังกล่าวจึงถือว่าเป็นกากกัมมันตรังสีระดับสูงที่ต้องจัดการอย่างระมัดระวังที่สุด