Нуклеарна енергија нуди бројне предности у односу на друге методе производње електричне енергије. Нуклеарна електрана која ради може да производи енергију без штетног загађења ваздуха приликом производње фосилних горива и нуди већу поузданост и капацитет од многих обновљивих технологија. Али нуклеарна енергија долази са пар еколошких опасности које су до сада ограничавале њену широку употребу, барем у Сједињеним Државама.
Нуклеарни отпад
Отпад из нуклеарних електрана спада у две категорије. Отпад високог нивоа је остатак горива из реактора након завршетка реакције, и изузетно је опасан и може остати стотинама или чак хиљадама година. Отпад ниског нивоа укључује заштитну опрему и случајне предмете који су покупили радиоактивну контаминацију, али довољно да остану опасни за људски живот. Обе врсте отпада захтевају складиштење све док се радиоактивни материјал не распадне довољно да постане нешкодљив, што захтева сигурна складишта која ће трајати вековима.
Нуклеарне несреће
Поред отпада који у нормалним условима производе реактори, још једна велика еколошка опасност је случајно испуштање зрачења. Један од уобичајених извора цурења радијације је систем воде који биљке користе за производњу електричне енергије. Неисправан вентил може испуштати радиоактивну воду или пару у животну средину, потенцијално загађујући околину. У тежим случајевима, несреће са горивом или контролним шипкама могу оштетити језгре реактора, потенцијално ослобађајући радиоактивне материјале. Инцидент на острву Тхрее Миле 1979. године пустио је малу количину радиоактивног гаса у то подручје окружење биљке, али укупна изложеност грађанима била је мања него што би је добили од грудног коша.
Катастрофални неуспеси
Наравно, главна забринутост нуклеарних реактора је могућност катастрофалног отказа. 1986. године оператери нуклеарног реактора у Чернобиљу у близини Припјата у Украјини покренули су тест безбедности под опасним условима, а поступак прегријао реактор и изазвао огромну експлозију паре и пожар, усмртивши многе људе који су први реаговали послати да се баве катастрофа. Катастрофа је такође ослободила значајну количину радијације у околни град и остаје ненасељива више од две деценије касније. У 2011. години цунами и земљотрес у Јапану оштетили су нуклеарку Фукусхима, што је проузроковало делимично отапање које је захтевало евакуацију оближњег подручја и испуштање загађене воде у оближње океан.
Дизајн еволуције
Све ове забринутости погоршава чињеница да је већина нуклеарних постројења која данас раде стара деценијама, а нека раде и дуже од очекиваног животног века. Разлог за ово је углавном због противљења јавности нуклеарној енергији, што отежава компанијама изградњу нових постројења. Нажалост, овај отпор је донекле контрапродуктиван, јер модерни пројекти реактора имају боље сигурносне системе и производе знатно мање отпада од старијих реактора. У ствари, модерни реактори са торијумом заправо могу користити истрошено гориво из старијих конструкција реактора, трошећи овај проблематични токсични отпад за производњу енергије.