अणुऊर्जा निर्मिती प्रकल्प व तत्संबंधित उद्योगांतून बाहेर पडणार्‍या टाकाऊ पदार्थांना किरणोत्सर्गी अपशिष्टे वा प्रदूषके म्हणतात. ही वायुरूप, द्रवरूप किंवा घनरूप असतात. खनिज मूलद्रव्यांचे उत्खनन व पृथ:करण संयुगांपासून धातू व इंधन निर्मिती, अणुऊर्जा निर्मिती, किरणोत्सर्गी समस्थानिकावरील संशोधन, जळलेल्या इंधनांवरील प्रक्रिया, अणुचाचणी, अणुस्फोट इ. क्रियांमधून किरणोत्सर्गी द्रव्ये बाहेर पडतात. त्यांमध्ये रेडियम, रेडॉन, आरगॉन, आयोडीन, सिझियम, सिरियम, झिर्कोनियम, कार्बन, फॉस्फरस, ब्रोमीन, झेनॉन, क्रिप्टॉन, बेरियम यांचा तसेच राखेचा समावेश असतो.
अणुऊर्जा निर्मिती प्रकल्पात युरेनियम-२३५, थोरियम-२३२, प्लुटोनियम-२३९ यांसारख्या किरणोत्सर्गी मूलद्रव्यांचा इंधन व कच्चा माल म्हणून वापर केला जातो. वीज निर्मितीनंतर अणुभट्टीतील इंधने व उत्पादिते, राख व इतर कचरा अशा अपशिष्टांतून दीर्घकाळपर्यंत किरणोत्सर्ग होत असतो. विशिष्ट पातळीवर हे किरणोत्सर्जन गेले तर तो जीवसृष्टीस हानिकारक ठऱतो. किरणोत्सर्गामुळे सजीवांत कर्करोग, गुणसूत्रांत जनुकीय बदल, आनुवंशिक व्यंग, अपंगत्व, वंध्यत्व, अंधत्व, मतिमंदपणा, रक्तदोष, त्वेचेचे विकार, रोगप्रतिकारक शक्ती कमी होणे, मृत्यू इ. दुष्परिणाम दिसून येतात. अन्नसाखळी व अन्नजाळीत असंतुलन निर्माण होते. अन्नसाखळीतून वेगवेगळी आणवीय प्रदूषके मानवी शरीरात प्रवेश करतात.
अणुऊर्जा निर्मिती प्रकल्पात शीतलीकरणासाठी मोठ्या प्रमाणात पाणी वापरले जाते. आण्विक अपघाताच्या वेळी अणुभट्टीतील पाण्यात किरणोत्सर्ग होते. या किरणोत्सर्गी पाण्याचाही जीवसुष्टीवर दुष्परिणाम होतो.
अणुस्फोट चाचण्या हवेत, जमिनींखाली किंवा खोल सागरी भागात घेतल्या जातात. अणुचाच्यांदरम्यान मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सर्जन होऊन हवा, जमीन किंवा पाण्याचे प्रदूषण होते. आण्विक आपत्तीचे परिणाम त्या स्थळापुरते व तेवढ्याच काळापुरते मर्यादित राहत नाहीत. ते खूप दूरच्या प्रदेशापर्यंत पोहोचतात व दीर्घकाळ टिकतात. युद्धात अणुबॉंब किंवा अण्वस्त्रांचा वापर केला गेल्यास मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सर्गी मूलद्र्व्ये वातावरणात मिसळतात. उदा., ६ ते ९ ऑगस्ट, १९४५ या दोन दिवशी अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने (यू.एस्.ए) या देशाने अनुक्रमे हीरोशिमा व नागासाकी या जपानी शहरांवर अणुबाँबचे हल्ले केले. त्यावेळी विनाशी आण्विक शक्तीची ओळख जगाला झाली. अजूनही तेथील लोकांमध्ये किरणोत्सर्गाचे दुष्परिणाम दिसून येत आहेत.
शांततामय हेतूंसाठी वापर केल्यास अणुउर्जा ही अन्य ऊर्जा प्रकारांच्या तुलनेत सुरक्षित व स्वच्छ ऊर्जा मानली जाते. अणुऊर्जा निर्मिती प्रक्रियेत अपघाताची शक्यता कमी असली तरी कधीकधी मानवाच्या हलगर्जीपणामुळे किंवा यांत्रिक बिघाडामुळे अपघात झाल्यास महाभयंकर आपत्ती उद्‍भवण्याची शक्यता असते. उदा., मार्च १९७९ मध्ये अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांतील थ्री माइल आयलंड या अणुऊर्जा प्रकल्पात मोठी दुर्घटना घडली. एप्रिल १९८६ मध्ये युक्रेनमधील चेर्नाबिल अणुऊर्जा प्रकल्पात स्फोट झाल्याने वातावरणात मोठ्या प्रमाणात किरणोत्सर्गी धूळ, वायू व कण विखुरले गेले, त्यामुळे वातावरण व जलसाठे प्रदूषित झाले. किरणोत्सर्गामुळे लोकांना मस्तिष्क रक्तस्त्राव, मळमळ, उलट्या, जुलाब इ. त्रास सुरू होऊन काही तासांत अनेक लोक मृत्युमुखी पडले.
अणूऊर्जा निर्मितीनंतर होणार्‍या किरणोत्सर्गी अपशिष्टांची योग्य प्रकारे विल्हेवाट कुठे व कशी लावायची हा प्रश्न अजून अनुत्तरित आहे. सद्यस्थितीत आणवीय अपशिष्टांची विल्हेवाट पुढील पद्धतींनी लावली जाते. दीर्घकाळ टिकणारी किरणोत्सर्गी अपशिष्टे व प्रदूषके संहत करून ती खास तयार केलेल्या बंदिस्त पिंपांत साठवितात. हे डबे भूपृष्ठात खोलवर पुरले जातात किंवा खोल सागरी भागांत सोडतात. परंतु या दोन्ही पद्धतीत काही कालावधीनंतर पिंपे गंजून आतील किरणोत्सर्गी पदार्थ बाहेर पडून भूमिजल किंवा समुद्रजल दूषित होण्याची शक्यता असते. काही वेळ जमिनीत बांधलेल्या सिमेंटच्या टाक्यांमध्ये कायमस्वरूपी ही अपशिष्टे बंदिस्त करून ठेवली जातात. किरणोत्सर्गी अपशिष्टांचे व प्रदूषकांचे विरलीकरण केले जाते आणि ती विखुरली जातात. अपशिष्टातील पदार्थाचा कालपरत्वे किरणोत्सर्गी क्षय होतो; परंतु या प्रक्रियेसाठी दीर्घकालावधी लागतो. भारतात कल्पक्कम, तारापूर आणि तुर्भे या ठिकाणी किरणोत्सर्गी अपशिष्ट व्यवस्थापनासाठी अत्याधुनिक संयंत्रे स्थापन केली आहेत.
किरणोत्सर्गी अपशिष्टांमुळे व प्रदूषकांमुळे होणार्‍या गंभीर दुष्परिणामांसंबंधी जागतिक पातळीवर सकारात्मक मानसिकता निर्माण होणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. त्यासाठी अण्वस्त्रांचे अस्तित्वात असणारे साठे नाहीसे करणे आवश्यक आहे. तसेच अणुचाचण्यांवर, अण्वस्त्रांच्या निर्मितीवर निर्बंध असण्याची गरज आहे.
