核能的安全性和環境風險一直是人們爭議的焦點，自1986年世界上最嚴重的核事故在蘇聯切爾諾貝利核電站發生后，關于核廢料處理的抗議聲就在國際上不絕于耳。在甘肅金城建立核廢料處理基地也意味著，今后運往甘肅的核廢料，不僅來自國內的核電站，還很有可能來自周邊國家。而國內專家對此表示中國核廢料在處理技術成熟度和安全性方面尚需論證。
核廢料仍具有輻射危害，僅10毫克钚就能令人斃命
乏燃料并不等于核廢料，其中含有許多有用的物質，如沒有“燒凈”的鈾235，以及新生的俘獲產物和裂變產物等。在俘獲產物中，有钚的各種同位素；在裂變產物中，還有一些可利用的同位素，此外還有大量的鈾238（是最常見的一種鈾元素但不是實用的核燃料）等。核廢料主要分為高放射性、中放射性、低放射性三類。高放射性核廢料含有多種對人體危害極大的高放射性元素，甚至僅僅10毫克钚就能令人斃命。在國家原子能機構官方網站對乏燃料后處理的介紹中可以看到，“乏燃料后處理具有放射性強，毒性大，有發生臨界事故的危險等特點，因而必須采取嚴格的安全防護措施。”
核廢料處理涉及軍事安全，其中的钚可制造核彈
核廢料再處理也涉及到軍事方面的安全。美國政府曾在30年前就決定要對核廢料進行后處理，認為大約95.6%的來自于核反應堆廢料在原燃料中是相同的鈾氧化物。剩下的廢料由熱核裂變產物和長期的錒元素例如钚。但在1976年時任總統格納德福禁止這一可循環的做法，并且他的繼任者對此也是支持態度，他們認為這會帶來潛在的危險，因為钚也可以用于制造炸彈。
世界各國核廢料再處理事故頻發，法國一個月內發生四次事故
全球各國的核燃料公司常有核廢料再處理工廠事故發生，2005年5月英國索普 核廢料再處理工廠曾發生過輸送液體泄露事故，其中泄露的核燃料幾乎可裝滿半個標準泳池，僅钚的含量就達200公斤，用它們至少可以造出20枚核武器；2010年7月，全世界核廢料再處理最成熟的國家法國，也出現過核廢料處理廠在一個月內連續發生四次核泄漏事故。2010年8月2日，日本青森縣一家核廢料再處理工廠發生微量的高水平放射性非也泄露。該核廢料再處理廠此前曾多次出現故障，原定于2000年投入使用卻因為事故頻發被推遲到2006年。《科學美國人》雜志曾刊文披露美國的核廢料處理問題，給出的結論是“短期內什么也不做，也許是最明智的解決方法”。
