Jakkoli mohou vypadat projekty podobné ADTT poměrně nadějně, zůstává v tuto chvíli nejjistější metodou zneškodnění vyhořelého paliva jeho hlubinné uložení. Vyhořelé palivo, které se do hlubinného úložiště dostane po čtyřiceti až padesátiletém skladování v meziskladech, zde bude uloženo společně s odpady vzniklými při přepracování vyhořelého paliva a dalšími vysoce radioaktivními odpady z jiných průmyslových odvětví a medicíny.
Konečná úložiště by měla zabezpečit, aby radionuklidy obsažené ve vyhořelém palivu nepronikly k člověku a do biosféry minimálně sto tisíc let, tedy po dobu potřebnou ke snížení radioaktivity vyhořelého paliva na úroveň přírodního pozadí. Jsou projektována jako systém vzájemně svázaných přírodních a technických bariér.
Nejdůležitější a nejtrvalejší bariérou by měla být sama geologická formace, v níž bude konečné úložiště vybudováno. Tato bariéra by měla být pevná, tepelně stabilní a nepropustná. Formace proto musí zejména splňovat kritéria seizmické stability, a proto se vybírá hornina, která se za posledních několik milionů let výrazně nezměnila, takže lze předpokládat, že její stabilita zůstane zachována i nadále. Jako vhodné formace se nejčastěji volí tufy, granity (žuly), solná ložiska, jílovité sedimenty a rulové horniny.
Technickými bariérami budou jak sama keramická struktura vyhořelého paliva,
tak i matrice, v nichž budou radionuklidy chemickou cestou zpevněny.
Ke znehybnění
radionuklidů se většinou používá borosilikátové sklo nebo keramické
materiály. Druhou bariérou by měly být kovové obaly - kontejnery na vysoce
radioaktivní
odpady, vyrobené z oceli, mědi nebo titanu. Třetí bariéru by měly tvořit
jílovité materiály, jako například betonit, jimiž budou kontejnery v
úložišti obklopeny.
S vybudováním konečného hlubinného úložiště není třeba spěchat, neboť by byla prázdná po dobu několik desítek let, kdy vyhořelé palivo chladne v meziskladu, což by bylo velmi neekonomické. Některé mezisklady vyhořelého paliva jsou v zemích, které využívají jaderné elektrárny nejdéle, provozovány již více než dvacet let. Tomu odpovídá i příprava výstavby konečných úložišť, která např. v USA, Švédsku a dalších zemích značně pokročila. První konečná hlubinná úložiště by mohla být uvedena do provozu v letech 2 010 až 2 020.
Co se týče České republiky, lze obecně říci, že má pro výstavbu hlubinného úložiště vhodné podmínky, protože její území je z geologického hlediska velmi staré a stabilní. Podle současných odhadů by konečné úložiště mohlo být uvedeno do provozu po roce 2 030.