כוח גרעיני מציע מספר יתרונות על פני שיטות ייצור חשמל אחרות. מפעל גרעיני הפועל יכול לייצר אנרגיה ללא זיהום אוויר מזיק של ייצור דלקים מאובנים ומציע אמינות ויכולת יותר מאשר טכנולוגיות מתחדשות רבות. אך לאנרגיה גרעינית יש כמה סכנות סביבתיות שהגבילו עד כה את השימוש הנרחב בה, לפחות בארצות הברית.
פסולת גרעינית
הפסולת מתחנות כוח גרעיניות מתחלקת לשתי קטגוריות. פסולת ברמה גבוהה היא שאריות הדלק מהכור לאחר סיום התגובה, והיא מסוכנת ביותר ויכולה להישאר כך במשך מאות ואף אלפי שנים. פסולת ברמה נמוכה כוללת ציוד בטיחות ופריטים מקריים שתפסו זיהום רדיואקטיבי אך מספיק כדי להישאר מסוכנים לחיי אדם. שני סוגי הפסולת דורשים אחסון עד שהחומר הרדיואקטיבי מתפורר מספיק כדי להפוך ללא מזיק, ודורש מתקני בלימה מאובטחים שיימשכו מאות שנים.
תאונות גרעיניות
בנוסף לפסולת המופקת על ידי כורים בתנאים רגילים, סכנה אקולוגית גדולה נוספת היא שחרור קרינה בשוגג. מקור נפוץ אחד של נזילות קרינה הוא מערכת המים שבה משתמשים הצמחים לייצור חשמל. שסתום פגום יכול לשחרר מים רדיואקטיביים או אדים לסביבה, ועלול לזהם את האזור שמסביב. במקרים חמורים יותר, תאונות עם דלק או מוטות בקרה עלולות לפגוע בליבות כור, ולשחרר חומרים רדיואקטיביים. אירוע האי שלושת המיילים בשנת 1979 שיחרר לאזור כמות קטנה של גז רדיואקטיבי המקיף את המפעל, אך החשיפה הכוללת לאזרחים הייתה פחותה מזו שיקבלו מא רנטגן חזה.
כשלים קטסטרופליים
כמובן, החשש העיקרי מכורים גרעיניים הוא האפשרות לכישלון קטסטרופלי. בשנת 1986, מפעילי הכור הגרעיני בצ'רנוביל ליד פריפיאט, אוקראינה, יזמו בדיקת בטיחות בתנאים מסוכנים, וה ההליך התחמם יתר על המידה בכור וגרם לפיצוץ קיטור עצום ולשריפה, והרג רבים מהמגיבים הראשונים שנשלחו להתמודד עם אסון. האסון גם שיחרר כמות קרינה משמעותית לעיירה שמסביב, והיא נותרה בלתי ראויה למגורים יותר משני עשורים לאחר מכן. בשנת 2011, צונאמי ורעידת אדמה ביפן פגעו במפעל הגרעיני בפוקושימה וגרמו לחלק חלקי התכה שנדרשה לפינוי האזור הסמוך ושחררה מים מזוהמים לסביבה אוקיינוס.
אבולוציה עיצובית
כל החששות הללו מחריפים בגלל העובדה שרוב תחנות הגרעין הפועלות כיום הינן בני עשרות שנים, וחלקן פועלות הרבה מעבר לאורך חייהן הצפוי. הסיבה לכך נובעת בעיקר מהתנגדות הציבור לאנרגיה גרעינית, מה שמקשה על חברות הקמת מפעלים חדשים. למרבה הצער, התנגדות זו אינה מועילה במקצת מכיוון שתכנון כורים מודרני כולל מערכות בטיחות טובות יותר ומייצר פחות פסולת משמעותית מכורים ישנים יותר. למעשה, כורי תוריום מודרניים יכולים למעשה להשתמש בדלק מושקע מתכנון כורים ישנים יותר, ולצרוך פסולת רעילה בעייתית זו כדי לייצר אנרגיה.