Jätteen gammasäteily heikkenee vähitellen tuhannen vuoden aikana. Ydinjätteen suurin haaste on kuitenkin sen alfa- ja beetasäteilevien aineiden pitkäikäisyys. Beetasäteilevät aineet ovat vaarallisia jo iholle joutuessaan ja alfasäteilevät hengitettyinä tai nautittuina.
Mikroskooppisen pienet hiukkaset alfasäteileviä aineita voivat aiheuttaa syövän, koska ne pommittavat soluja erittäin voimakkailla energiapaketeilla. Tästä syystä esimerkiksi plutoniumia käsitellessä käytetään hengityssuojaimia, koska jo mikrogrammojen kokoinen hiukkanen plutoniumia riittää aiheuttamaan keuhkosyövän.
Ydinjäte, joka liukenee huonosti voi myös eräissä olosuhteissa muuttua helpommin leviäväksi. Koska ydinjätettä on Suomessakin tuotettu suhteellisen paljon, miljoonia kiloja, riski kasvaa, että jotkut jätesäiliöistä rikkoontuvat ja ainetta pääsee vuotaa jossain vaiheessa ympäristöön, esimerkiksi pohjaveteen ja hengitysilmaan. Lisäksi ydinjätteestä on mahdollista eristää ydinasemateriaaleja, kuten plutoniumia, vielä pitkään tulevaisuudessa.
Suomalaiset ydinvoimalat tuottavat vuosittain noin 70 000 kiloa korkea-aktiivista ydinjätettä. Jätettä varastoidaan tällä hetkellä vesialtaissa reaktorin vieressä. Ennen vuotta 1996 Suomessa tuotettua ydinjätettä vietiin myös Venäjälle.
Suomi on ensimmäinen maa maailmassa, jossa on päätetty sijoituspaikka siviilireaktorien käytöstä syntyvälle ydinjätteelle. Itse laitoksen rakentamisesta päättää valtioneuvosto, jolloin hankkeen turvallisuus tulee todistaa.
Eduskunta antoi vuonna 2001 ydinvoimayhtiöiden omistamalle ydinjäteyhtiö Posivalle luvan jatkaa tutkimuksia ydinjätteen hautaamiseksi Eurajoen Olkiluotoon. Posiva suunnittelee hautaavansa ydinjätettä Eurajoen Olkiluodon kallioperään noin 500 metrin syvyyteen.
Yhtiö pyrkii osoittamaan tutkimuksilla hankkeen turvallisuuden, jonka jälkeen se aikoo hakea rakennuslupaa valtioneuvostolta. Ydinjätteiden kalliohautauksessa on vielä useita ratkaisemattomia teknisiä ongelmia, jotka tekevät siitä kyseenalaista nykyisten ja tulevien sukupolvien turvallisuuden kannalta.
1. Ydinjätettä suunnitellaan kuljetettavan laivalla saaristomeren kautta kapselointilaitokselle. Ydinjätteen kuljetussäiliöt eivät kestä laivatulipalojen kuumuutta kuin joitakin kymmeniä minuutteja, eivätkä upottamista syvään veteen muutamia tunteja pidempään. Lisäksi ydinjätteen kuljetuksiin liittyy kuljetussäiliöt läpäisevän neutronisäteilyn riskit sekä myös varkausriski.
2. Kapselointilaitoksessa ydinpolttoainesauvat suunnitellaan sijoitettavaksi sijoitussäiliöihin roboteilla. Kapselointilaitoksen riskit liittyvät laitevikoihin, onnettomuuksiin ja tulipaloihin ja niistä syntyviin mahdollisiin päästöihin. Radioaktiivisuus laitoksen sisällä on niin suuri, että ihmiset eivät voi toimia eräissä osissa laitosta.
3. Ydinjätteen hautaaminen kallioperään on hyvin epävarmaa. Ydinjäte voi vuotaa sijoituspaikasta pohjaveteen ja päästä maan pinnalle erilaisten syiden takia. Kallioperä on 500 metrin syvyydellä Olkiluodossa täynnä halkeamia, joissa pohjavesi liikkuu. Kapselin sijoitustilat täytyy suunnitella niin, että siinä olisi mahdollisimman vähän pohjavettä kuljettavia halkeamia, koska pohjavesi voi auttaa kuljettamaan jätteen maan pinnalle. Itse sijoitustilan valmistaminen kuitenkin tuottaa uusia halkeamia. Tämä tekee vaikeaksi arvioida, miten halkeamat kehittyvät ja kuljettavat vettä niiden satojen tuhansien vuosien aikana, joina ydinjäte on vaarallista.
4. Kuparista ja teräksestä valmistetut ydinjätesäiliöt täytyy valmistaa ja sulkea hyvin tarkkaan, koska mikroskooppisen pienet reiät ulommassa kuparisäiliössä voivat altistaa sisemmän teräskapselin pohjavedelle ja korroosiolle. Kupari on hyvin pehmeä metalli, joka voi vaurioitua valmistuksessa, kuljetuksessa ja paikalleen sijoittamisessa. Teräskapselin korroosio voi entisestään suurentaa reikää.
5. Posiva suunnittelee estävänsä pohjaveden pääsyn säiliöihin sijoittamalla niiden ympärille kissanhiekkamaista bentoniittia. Aine turpoaa joutuessaan veden kanssa tekemisiin. Ydinjäte kuitenkin tuottaa kuumuutta vielä pitkään, ja säiliön lämpötila on sata astetta vielä sadan vuoden kuluttua. Kuumuuden tiedetään heikentävän bentoniitin kykyä eristää vettä. Kukaan ei kuitenkaan tiedä miten bentoniitti käyttäytyy kuumuuden vaikutuksesta pitkän ajan kuluessa. Toimiakseen bentoniitissa ei myöskään saa olla epäpuhtauksia.
6. Ydinjäte ei ole helposti liukoista, jos pohjaveden kemia säilyy sellaisena kuin Posiva olettaa. Muutokset pohjaveden happamuudessa, suolaisuudessa ja sähkönjohtokyvyssä kuitenkin voivat tehdä ydinjätteestä helpommin liukenevaa.
7. Tietyt tapahtumat voivat rikkoa kaikki leviämisesteen kerralla. Tällaisia ovat jääkausien aiheuttamat kalliosiirtymät, jotka voivat rikkoa kokonaisia kapseleita ja altistaa jätettä pohjavedelle. Jääkausien aikana Olkiluodon kallioperää painaa jopa kilometrejä paksu jääkuori. Sen sulamisen jälkeen maanpinta nousee ja tämä tuottaa voimakkaita maanjäristyksiä. Alue jääkauden jälkeen meren pohjan alla, josta se vähitellen nousee.
8. Ydinjäte voi vuotaa ympäristöön myös tahallisen tai tahattoman ihmistoiminnan takia. Tulevat sukupolvet voivat törmätä jätehautaan vahingossa tai olla kiinnostuneita ydinmateriaaleista. Ei ole mitään keinoa, millä tulevia sukupolvia voitaisiin varoittaa jätteiden vaaroista satoja tuhansia vuosia tulevaisuuteen.
9. Ydinjäteyhtiön vastuu ydinjätteistä loppuu ydinjätehaudan sulkemiseen. Jätettä ei edes suunnitella valvottavaksi. Jos myöhemmin huomataan, että yhtiön suunnitelmat eivät toimineet, yhteiskunta vastaa kustannuksista, koska ydinjätteen palauttamista maan pinnalle ei ole budjetoitu ydinjäterahastoon. Ydinjätteen palauttaminen ei ole helppoa, varsinkin, jos jäte on jo vuotanut kallioperään.
10. Ydinenergian käytöllä yksi sukupolvi on saanut energiantuotannon hyödyt, mutta 10 000 sukupolvea perii sen haitat. Esimerkiksi tuulivoiman kohdalla maisemahaitat tulevat samalle sukupolvelle, joka saa energian tuomat hyödytkin. Lisäksi tuulivoimalat voidaan purkaa helposti 25 vuoden kuluttua, kun niiden käyttöikä päättyy.