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Existen multitud de definiciones sobre el término "residuo radiactivo" como el que se define en el artículo 2 de la Ley 25/1964 española sobre Energía Nuclear: “Residuo radiactivo es cualquier material o producto de desecho para el cual no está previsto ningún uso, que contiene o está contaminado con radionucleidos en concentraciones o niveles de actividad superiores a los establecidos por el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, previo informe del Consejo de Seguridad Nuclear”. Sin embargo, en todas coinciden las palabras "material de deseho" y el hecho de contener radionucleidos con "concentraciones superiroes" los valores permitidos.

En general, las actividades que realiza el ser humano con sustancias radiactivas para diferentes fines como minería o aplicaciones médicas, generación de electricidad, aplicaciones industriales o en laboratorios, que producen radiaciones ionizantes y algunas de ellas con cantidades de isótopos por encima de los límites establecidos, también generan residuos.
Estos residuos no tienen las mismas características que los residuos convencionales porque pueden desprender calor y emiten radiactividad que va decayendo con el paso del tiempo hasta que dejan de ser radiactivos, por lo que tienen que ser almacenados en lugares especiales y seguros.
La peligrosidad de estos residuos es relativa, dependiendo fuertemente de la naturaleza y la concentración de los radioisótopos que contienen, por lo que su gestión consiste precisamente en tratarlos de forma que se asegure de que no existe ningún riesgo tanto para las personas como para el medio ambiente.
La procedencia de los residuos radiactivos es en mayor parte de la operación normal y desmantelamiento de los reactores nucleares, pero no exclusiva, ya que también se generan en instalaciones radiactivas con fines industriales, médicos (medicina nuclear), agrícolas, investigación, minería, etc.