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它是核反应堆、核研究项目和核弹生产留下的放射性废物。基于核废料产生的放射性能量可以分为低、中、高三个等级。虽然核废料非常危险，必须由受过专业训练的人员处理，但不一定比蓖麻毒素、肉毒杆菌等化学毒素更危险。

核废料的最大来源是自然产生的放射性物质。所有物质都具有自然衰变产生的同位素的放射性(如碳-14、钾-40、铀-238和钍-232)。如果这些放射性元素通过自然过程或人类工业浓缩，浓度将变得足以作为核废料处理。放射性物质产生的核废料通常没有太大的放射性。虽然产生的放射性氡气可能达到危险水平，但接触可能是安全的。

核废料的另一个主要来源是人类建造的核反应堆。一个原子裂变后，两个核本身就有放射性，需要几千年才能腐败。这些碎片就是所谓的裂变产物。核废料的其他来源包括从铀中增殖出新的核燃料、反应堆中的中子活化材料以及浓缩过程留下的残余废铀。

核燃料棒束从反应堆中取出后，仍将含有大部分原始铀；核燃料主要是不易裂变的铀-238。铀与超铀元素混合，超铀元素由中子与铀反应和裂变产生。这种放射性混合物可以通过一种叫做核再加工的过程分离出来。

核反应堆产生的裂变产物具有高度放射性，在数千年内都是危险的。它们已经没有更多的用处了，所以可以永久地处理掉。虽然裂变产物是最危险的废物形式，但核反应堆产生的数量很少。一个1GW的核反应堆每年只能产生大约1500公斤的裂变产物。超铀元素也具有很高的放射性，但它们中的许多可以用作新鲜核燃料，而其余的可以通过粒子加速器安全地裂变。

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