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高階核廢料，指的是核電廠用過的核燃料棒，目前都存放在三座核電廠廠區的燃料池內，雖然燃料棒離開反應爐後鈾連鎖反應就停止了，但用過核燃料具有相當高的放射性，鈾衰變產生的衍生放射性元素還會讓燃料棒持續發熱好幾年，因此在使用過後，必須先放置於核子燃料池冷卻，以濕式貯存10年，再移出使用乾式貯存，存放40年。

由於燃料棒其中的核種有很多種，各有不同的半衰期（half life），燃料內所含之放射性核種，如Tc-99、Cs-135 與I-129等分裂產物，以及Np-237、Pu-239、Am-243與Cm-247等核種，其半衰期長達數十萬年，且部分核種為α射源核種，對環境具有長期潛在的輻射危害。約在一百萬年後才能趨於與天然鈾礦自然背景值相當的水平，因此國際上甚至有學界提出高階核廢料最終處置場需要以一百萬年作為安全評估的時間尺度。