再処理工場の稼働問題と並んで深刻視されているのが、六ヶ所村の高レベル放射性廃棄物が最終的にどうなるのかという出口問題です。村内には、海外（イギリス・フランス）での委託再処理から返還されたガラス固化体や、国内の再処理によって生じる廃棄物を冷却保管する貯蔵センターがあります。
青森県および六ヶ所村は国に対し、「六ヶ所村を最終処分場には絶対にしない」「30年から50年程度の一時保管の後に村外へ搬出する」という確約を取り付けています。しかし、地下300メートル以上の深地層に数万年間埋設する最終処分場の選定作業は全国的に難航しており、「このまま六ヶ所村がなし崩し的に最終処分場になってしまうのではないか」という地元住民の不信感は払拭されていません。
安全面における六ヶ所村の原発危険性として専門家が指摘するのは、工場内に大量に貯蔵されているプルトニウム溶液や高レベル放射性廃液のリスクです。万が一、全電源喪失などによって冷却機能が失われたり、激しい爆発事故が発生した場合、放射性物質が環境中に放出される恐れがあります。
風配図やシミュレーション研究によると、六ヶ所村の事故影響範囲は偏西風の影響を受けやすいため、下北半島や青森県内にとどまらず、岩手県をはじめとする東北太平洋側や北海道南部、さらには首都圏を含む広範囲に放射性プルーム（放射能雲）が拡散する危険性が指摘されています。通常の原発1基とは比較にならない量の放射性物質が集約されているからこそ、過酷事故への備えには極めて厳しい視線が注がれています。
