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Se denomina tratamiento de los residuos radiactivos al conjunto de procesos físicos y químicos que llevan consigo el cambio de alguna característica del residuo generado inicialmente con el objetivo de optimizar la seguridad y/o la economía de su gestión.
Los elementos radiactivos no pueden ser destruidos por ningún medio conocido, en la actualidad, por lo que su neutralización se produce por desintegración hasta que se convierten en isótopos estables. Por lo tanto, la gestión de desechos con radionucleidos consiste en controlar las descargas radiactivas, concentrándolos para que puedan ser almacenados en un entorno controlado hasta que no sean perjudiciales para el medio ambiente ni para las personas.
La gestión de los residuos radiactivos comprende todas las actividades técnicas y administrativas desde que se generan hasta que se almacenan de forma definitiva, incluyendo todas las operaciones intermedias de manejo, tratamiento, acondicionamiento y almacenamiento temporal, además del almacenamiento definitivo. Esta gestión debe poner los medios necesarios para que se realice sin perjuicio para los trabajadores, la sociedad y el medio ambiente.
Los residuos radiactivos se gestionan partiendo de la base de que la radiación que emiten decae con el tiempo, por ello los residuos y las radiaciones asociadas deben permanecer aislados y confinados de los seres vivos y el medio ambiente durante períodos de tiempo adecuados al decaimiento de su actividad.