Jaderná energie nabízí oproti jiným metodám výroby elektřiny řadu výhod. Fungující jaderná elektrárna může vyrábět energii bez škodlivého znečištění ovzduší produkcí fosilních paliv a nabízí větší spolehlivost a kapacitu než mnoho obnovitelných technologií. Jaderná energie však přichází s dvojicí environmentálních nebezpečí, která dosud omezila její široké použití, přinejmenším ve Spojených státech.
Jaderný odpad
Odpad z jaderných elektráren spadá do dvou kategorií. Vysokoaktivní odpad je zbytkové palivo z reaktoru po ukončení reakce a je extrémně nebezpečné a může tak zůstat po stovky nebo dokonce tisíce let. Nízkoaktivní odpad zahrnuje bezpečnostní zařízení a náhodné předměty, které zachytily radioaktivní kontaminaci, ale dost na to, aby zůstaly nebezpečné pro lidský život. Oba druhy odpadu vyžadují skladování, dokud se radioaktivní materiál nerozpadne natolik, aby se stal neškodným, což vyžaduje bezpečné zadržovací zařízení, které vydrží staletí.
Jaderné nehody
Kromě odpadu produkovaného reaktory za normálních podmínek je dalším významným ekologickým nebezpečím náhodné uvolnění záření. Jedním společným zdrojem úniků radiace je vodní systém, který rostliny používají k výrobě elektřiny. Vadný ventil může uvolňovat radioaktivní vodu nebo páru do životního prostředí a potenciálně tak kontaminovat okolí. V závažnějších případech může nehoda s palivem nebo řídicí tyčí poškodit jádra reaktoru a potenciálně uvolnit radioaktivní materiály. Incident na ostrově Three Mile Island v roce 1979 vypustil do oblasti malé množství radioaktivního plynu obklopující rostlinu, ale celková expozice občanům byla menší, než by dostávali od a rentgen hrudníku.
Katastrofální selhání
Hlavní obavou jaderných reaktorů je samozřejmě možnost katastrofického selhání. V roce 1986 zahájili provozovatelé černobylského jaderného reaktoru poblíž Pripjati na Ukrajině bezpečnostní zkoušku za nebezpečných podmínek a postup přehřál reaktor a způsobil obrovský výbuch páry a požár, při kterém zahynulo mnoho osob reagujících na první pomoc vyslaných k řešení katastrofa. Katastrofa také uvolnila značné množství radiace do okolního města a po více než dvou desetiletích zůstává neobyvatelná. V roce 2011 tsunami a zemětřesení v Japonsku poškodily jadernou elektrárnu Fukušima, což způsobilo částečné roztavení, které vyžadovalo evakuaci blízkého okolí a uvolnění kontaminované vody do blízkého okolí oceán.
Evoluce designu
Všechny tyto obavy umocňuje skutečnost, že většina jaderných elektráren v provozu je dnes stará desítky let a některé fungují mnohem déle, než je jejich předpokládaná životnost. Důvodem je z velké části odpor veřejnosti k jaderné energii, což společnostem ztěžuje výstavbu nových elektráren. Tato odolnost je bohužel poněkud kontraproduktivní, protože moderní konstrukce reaktorů mají lepší bezpečnostní systémy a produkují podstatně méně odpadu než starší reaktory. Ve skutečnosti mohou moderní thoriové reaktory ve skutečnosti využívat vyhořelé palivo ze starších konstrukcí reaktorů a spotřebovávat tento problematický toxický odpad k výrobě energie.