stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Ydinvoima
Ydinvoiman historia

Ensimmäiset vihjeet atomin sisällä tapahtuvista reaktioista saatiin vuonna 1896, kun Antoine Henri Becquerel havaitsi radioaktiivisuuden. Ytimen olemassaolosta saatiin viitteitä vuonna 1919, kun Ernest Rutherford altisti typpikaasun alfahiukkassäteilylle: osa hiukkasista törmäsi ja jäi typpiatomiin transmutatoiden eli muuttaen ne hapeksi. Reaktiossa atomi emittoi protonin, jonka myöhemmät tutkimukset osoittivat ydinhiukkaseksi. Toisen ydinhiukkasen, neutronin, löysi Sir James Chadwick vuonna 1932. Pian italialainen Enrico Fermi kollegoineen havaitsi, että uraaniin törmätessään hitaat neutronit synnyttävät kohteessa ainakin neljää erilaista ainetta. Vähän myöhemmin saksalaiset Otto Hahn ja Fritz Strassmann osoittivat yhteistyössä Lise Meitnerin kanssa, että reaktiossa uraaniatomit halkeavat. Keinotekoinen fissio oli keksitty.
Vuonna 1939 Fermi pakeni Italian fasisteja Yhdysvaltoihin; Niels Bohr puolestaan pakeni saksalaisten miehitystä Tanskasta. He aloittivat yhteistyön Columbian yliopistossa ja kehittivät energianlähteeksi käyvän ketjureaktion käsitteen. Energiakäytöstä tutkimuksen painopiste siirtyi kuitenkin nopeasti ydinaseen kehittämiseen. Vuonna 1940 alkoi Yhdysvaltain hallituksen Manhattan-projekti, jonka tavoitteena oli ydinaseen kehittäminen.
Vuonna 1942 Enrico Fermin johdolla rakennettiin ensimmäinen kokeellinen ydinreaktori Chicagon yliopistoon. Tämä oli ensimmäinen kerta maailmanhistoriassa, kun ihminen toteutti hallitun fissioiden ketjureaktion. Vuotta myöhemmin Oak Ridgessä kokeiltiin plutoniumin tuotantoon tarkoitettua reaktoria, ja jo vuoteen 1945 mennessä Hanfordissa oli käynnissä kolme täysimittaista reaktoria.
Toisen maailmansodan päätyttyä atomiytimen energian hyödyntäminen oli kaksijakoista: toisaalta ydinaseiden tuhovoima ja määrä kasvoivat nopeasti, mutta toisaalta myös ydinvoiman, säteilyn ja radioaktiivisuuden rauhanomainen hyödyntäminen lisääntyi monissa käyttökohteissa kuten lääketieteessä, tutkimuksessa, energiantuotannossa, merenkulussa, maanviljelyssä ja avaruustutkimuksessa. Ensimmäinen sähköntuotantoon tarkoitettu ydinreaktori saavutti kriittisyyden 27. kesäkuuta 1954 Neuvostoliitossa, Obninskissa lähellä Moskovaa. Vuonna 1956 Calder Hallissa, Englannissa aloitti toimintansa ensimmäinen kaupallinen ydinvoimalaitos. Vuonna 1957 aloitti toimintansa ensimmäinen ydinvoimalaitos Yhdysvalloissa Shippingportissa. 1950-luvun jälkeen ydinvoimaloiden määrä on kasvanut huomattavasti. Vuoteen 1964 mennessä maailmassa oli 14 reaktoria kytkettynä sähköverkkoon, vuonna 1970 81 reaktoria, vuonna 1975 jo 167, vuonna 1985 365 ja vuonna 1999 428.
Ydinvoiman käyttö

Ydinvoimaa käytetään hyvin vaihtelevissa käyttötarkoituksissa voimalaitoksista sukellusveneisiin ja satelliiteista majakoihin. Ydinpolttoaineen suuri energiasisältö mahdollistaa toisaalta suurten energiamäärien tuottamisen pienillä materiaalivirroilla ja toisaalta sallii pitkäkestoisen energiantuotannon ilman tarvetta lisätä polttoainetta.
Vuonna 2023 ydinvoimalla tuotettiin 4 prosenttia maailman primäärienergiasta. Fossiilisilla polttoaineilla tuotettiin noin 81 prosenttia primäärienergiasta.
Maailman sähköntuotannosta ydinvoiman osuus oli 9,1 prosenttia vuonna 2023. Vielä 1990-luvulla ydinvoiman osuus oli noin 17 prosenttia. 2000-luvulla osuus on laskenut, koska maailman sähkönkulutus on kasvanut, mutta ydinvoimalla tuotetun sähkön määrä on pysynyt suunnilleen ennallaan. Kulutuksen kasvu on katettu hiilivoimalla, maakaasulla ja uusiutuvilla energiamuodoilla.
| 0 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- |
| NS Savannah. Ydinkäyttöiset laivat voivat toimia jopa koko käyttöikänsä alkuperäisellä polttoaineella. | Cassini-luotain. Avaruudessa hyödynnetään ydinparistoja silloin, kun auringonvalo ei riitä. |  |
| Aktaun vedenpuhdistuslaitos, tuottaa makeaa vettä merivedestä. | Triga-reaktori, jollaista käytetään muun muassa opetuksessa, sädehoidossa ja tutkimuksessa. | Prometheus-raketti. NASA suunnittelee ydinkäyttöisiä raketteja miehittämättömille ja miehitetyille avaruuslennoille. |
Ydinvoiman käyttö > Ydinvoima maailmalla

Ydinvoimaa pidetään useissa maissa jatkuvaan, mittakaavaltaan suureen sähkönkulutukseen sopivana energiamuotona. Suurin ydinvoiman osuus on Ranskassa, joka tuottaa 65 prosenttia sähköstään ydinvoimalla (vuonna 2023). Sähkömarkkinoilla voimalaitosten ajojärjestyksestä tavallisesti muotoutuu sellainen, että kulutuksen laskiessa ensimmäisinä tuotantoa vähennetään kalliiden muuttuvien kustannusten voimalaitoksissa, kuten maakaasuvoimaloissa. Suhteellisen edullista sähköä tuottavia ydinvoimaloita käytetään yleensä miltei tauotta perusvoimantarpeen kattamiseen. Ydinvoimalaitoksen tuotantoa voidaan toki tarvittaessa myös säätää ja niin yleisesti tehdään paljon ydinsähköä tuottavissa maissa.
Marraskuussa 2024 maailmassa tuotettiin sähköä 415 ydinreaktorilla 31 eri maassa. Niiden teho oli yhteensä 373 735 megawattia. 9,1 prosenttia maailman sähköstä tuotettiin ydinvoimalla vuonna 2023. EU-maissa 22 prosenttia sähköstä tuotettiin ydinvoimalla vuonna 2022. Marraskuussa 2024 rakenteilla oli 63 uutta reaktoria 15 eri maahan: Argentiinaan, Bangladeshiin, Brasiliaan, Egyptiin, Etelä-Koreaan, Intiaan, Iraniin, Britanniaan, Japaniin, Kiinaan, Ranskaan, Slovakiaan, Ukrainaan, Turkkiin ja Venäjälle.
Suurimmat ydinvoiman tuottajamaat ovat Yhdysvallat, Ranska ja Kiina. Näissä kolmessa maassa sijaitsee lähes puolet maailman ydinreaktoreista, ja yhdessä ne tuottavat hieman yli puolet maailman ydinenergiasta. Muita suuria ydinenergiamaita ovat Venäjä ja Etelä-Korea. Suomi on 13. suurin ydinvoiman tuottaja 4 394 megawatin teholla viidessä reaktorissa. Vuodesta 1998 vuoteen 2010 maailmassa ydinvoimalla tuotetun sähkön määrä kasvoi 14 prosenttia. Seuraavien kahden vuoden aikana se laski 11 prosenttia, kun monet maat sulkivat reaktoreita Fukushiman onnettomuuden jälkeen. Vuodesta 2012 vuoteen 2019 ydinsähkön tuotanto on taas kasvanut 10 prosenttia.
Pohjoismaissa ydinvoimaa tuotettiin marraskuussa 2024 Suomessa viidellä ja Ruotsissa kuudella reaktorilla. Ruotsin hallitus päätti 1980 luopua ydinvoimasta sen jälkeen, kun maassa oli järjestetty kansanäänestys, jossa kaikki vaihtoehdot sisälsivät ydinvoimasta luopumisen. Vuonna 2009 Ruotsin hallitus päätti kumota päätöksen ydinvoimasta luopumisesta ja sallia uusien ydinreaktoreiden rakentamisen.
Reaktorityypeistä kevytvesijäähdytteinen painevesireaktori on selvästi yleisin. Marraskuussa 2024 niitä oli toiminnassa 306 kappaletta. Seuraavaksi yleisin on raskasvesireaktori, joita oli 47 kappaletta. Kiehutusvesireaktoreita oli maailmassa 41. Lisäksi toiminnassa oli 19 grafiittihidasteista reaktoria, joista 10 vesijäähdytteistä ja 9 kaasujäähdytteistä, sekä 2 hyötöreaktoria.
Ydinvoiman käyttö > Ydinvoima Suomessa

Suomessa on viisi kaupallista ydinreaktoria kahdella paikkakunnalla. Vuonna 2023 ne tuottivat 27 prosenttia Suomen energiasta ja 42 prosenttia Suomen sähköntuotannosta. Suomessa ydinvoimaloiden käyttöaste on yleensä ollut yli 90 prosenttia, mikä on parempi kuin maailman keskiarvo.
Sähköntuotannossa olevista ydinreaktoreista kolme sijaitsee Satakunnassa Eurajoen Olkiluodon saarella, lähellä Raumaa. Niiden omistaja on Teollisuuden Voima TVO. Kaksi reaktoria ovat Fortumin omistuksessa, ja ne sijaitsevat Itä-Uudellamaalla Loviisassa Hästholmenin saarella.
Olkiluodon 900 megawatin kiehutusvesireaktorit valmisti ruotsalainen Asea-Atom, nykyinen monikansallinen ABB. Loviisan 500 megawatin painevesireaktorit ovat neuvostoliittolaisen Atomenergoexportin tuotosta. Loviisan ensimmäinen yksikkö aloitti sähköntuotannon helmikuussa 1977 ja toinen yksikkö marraskuussa 1980. Olkiluodon reaktorit käynnistettiin vuosina 1978 ja 1980.
Ydinvoimaa piti rakentaa aikoinaan Suomeen nykyistä enemmän. Muun muassa Helsinki osti 1970-luvulla osan Sipooseen kuuluvasta Granön saaresta uutta ydinvoimalaitosta varten. Pääkaupunkiseudulle perustettiin myös yhtiö, Helsingin Seudun Lämpövoima Oy, ydinvoimalan rakentamiseksi. Voimaloita ei lopulta rakennettu läheskään suunniteltua määrää. Suurin syy lisärakentamisen tyssäämiseen oli ydinvoiman riskejä pelännyt kansa. Toisen syy oli maakaasun ja kivihiilen hintojen lasku.
Espoon Otaniemessä on pieni Triga-tutkimusreaktori, joka käynnistettiin 1962. Reaktorin tuottamaa säteilyä käytettiin tutkimuksen lisäksi aivokasvainten boorineutronikaappaushoitoon. Hoitotoiminta päättyi 2012, ja reaktori suljettiin lopullisesti 2015. Reaktorin omistaja VTT aikoo purkaa sen.
Ydinvoiman käyttö > Ydinvoima Suomessa > Olkiluoto 3 ja suunnitteilla olevat ydinvoimalat

Eduskunta antoi vuonna 2002 TVO:lle luvan rakentaa kolmas ydinvoimalaitosyksikkö Olkiluotoon. Rakentaminen alkoi vuonna 2005. Alun perin yksikkö oli tarkoitus ottaa käyttöön vuonna 2009, mutta projekti viivästyi pahasti, ja voimala aloitti vasta huhtikuussa 2023.  Uusi laitos on tekniikaltaan ns. kolmannen sukupolven kevytvesireaktori ja malliltaan eurooppalainen painevesireaktori eli EPR. Voimalan sähköteho on 1 600 megawattia. Uuden voimalan toimitti ranskalais-saksalainen Areva–Siemens-konsortio. Rakennusprojektin aikana raportoitiin huomattava määrä laatu- ja toimintopoikkeamia, joiden johdosta hankkeen toteutusaikataulu viivästyi.
Eduskunta päätti 1. heinäkuuta 2010 myöntää luvat vielä kahden uuden ydin­voimalan rakentamiseksi. Näistäkin luvista toinen myönnettiin TVO:lle, joka aikoi rakentaa Olkiluotoon vielä yhden ydin­voimala­yksikön. Edus­kunta myönsi luvan Olkiluoto 4:lle äänin 120-72, mutta TVO perui projektin vuonna 2015. Toinen lupa myönnettiin uudelle tulokkaalle, vuonna 2007 perustetulle Fennovoimalle, äänin 121–71. Uusi ydinvoimala aiottiin rakentaa Pyhäjoelle, mutta Fennovoima perui projektin toukokuussa 2022 merkittävien viivästysten takia.
Ydinvoimalaitos

Ydinvoimalaitoksessa ydinreaktori tuottaa lämpöä, joka kuumentaa pääkiertopiirin vettä. Kiehutusvesireaktorissa pääkiertopiirin vesi höyrystyy. Höyry pyörittää turbiinia ja lauhdutetaan takaisin vedeksi lauhduttimessa. Painevesireaktorissa taas pääkiertopiirin kuuma vesi johdetaan höyrystimiin, joissa toisiopiirin vesi höyrystetään. Höyry johdetaan turbiiniin ja sieltä lauhduttimeen. Lauhdutinta jäähdytetään joko vesistöstä saatavalla vedellä tai jäähdytystornin avulla. Turbiini pyörittää generaattoria, joka tuottaa sähköä.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Päästöt tuulivoiman luokkaa

Ydinvoimalan toiminta ei tuota suoria hiilidioksidipäästöjä, mutta ydinvoimalan rakentaminen, uraanin tuotanto ja rikastus sekä jätehuolto aiheuttavat päästöjä. Ydinvoiman koko elinkaaren kasvihuonekaasujen päästöt ovat noin 12 grammaa hiilidioksidiekvivalenttia yhtä tuotettua kilowattituntia kohti. Tämä on Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin IPCC:n useiden eri tutkimusten perusteella laskema mediaaniarvo. Ydinvoiman elinkaaren päästöt ovat samaa luokkaa kuin tuulivoimalla (11 g/kWh) mutta paljon pienemmät kuin hiilivoimalla (820 g/kWh) ja maakaasulla (490 g/kWh). IPCC luokitteleekin ydinvoiman, kuten myös uusiutuvat energiamuodot, vähäpäästöiseksi energiaksi.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Tärkein fossiilisten käytön vähentäjä

Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC toteaa vuoden 2007 raportissaan, että fossiilisten polttoaineiden osuuden pieneneminen maailman energiantuotannossa reilun 30 vuoden takaisesta 86 prosentista 81 prosenttiin vuonna 2004 "johtuu pääasiassa ydinvoiman käytön lisäämisestä" IPCC:n mukaan ydinvoimateknologia voi energiatehokkuuden, uusiutuvien energiamuotojen, hiilidioksidin talteenoton ja monen muun teknologian ohella olla merkittävässä roolissa ilmastonmuutoksen hillinnässä. IPCC:n arvioiden mukaan ydinvoiman osuus maailman sähköntuotannosta voisi nousta vuoden 2005 16 prosentista 18 prosenttiin vuonna 2030. Kansainvälinen energiajärjestö IEA:n arvion mukaan ydinvoimalla voisi vuoteen 2030 vähentää yli kolme prosenttia maailman energiantuotannon päästöjä verrattuna perusuraan. Merkittävinä haasteina ydinvoiman lisärakennukselle ovat kuitenkin muun muassa turvallisuuskysymykset, ydinjätteen käsittely ja kustannukset.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Lämpövoimaloiden normaalit haitat

Merkittävimmät ydinvoimalaitoksen välittömät haittavaikutukset ovat kaikille lämpövoimalaitoksille yhteisiä, eivätkä ne koske erityisesti ydinvoimalaitoksia. Näistä ydinvoiman tapauksessa huomattavin on lauhduttimen jäähdytykseen käytetyn meriveden lämpeneminen. Mereen palatessaan se lämmittää vesistöjä ja saattaa aiheuttaa paikallisia ekosysteemimuutoksia suosien paikallisesti lämpimän alueen lajeja kylmän alueen lajien kustannuksella. Muita vaikutuksia ovat muun muassa paikallinen melu ja liikenne laitosalueelle.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Kaivostoiminta haitallista mutta vähäistä

Ydinvoima aiheuttaa muiden energiantuotantotapojen tapaan myös välillisiä haittavaikutuksia. Ydinpolttoaineena käytettävän uraanin hankinta tuhoaa ympäristöä. Uraanikaivokset vaativat laajoja maa-alueita, jopa useita satoja neliökilometrejä, kuten Rössingin kaivos Namibiassa, ja näin tuhoavat ekosysteemejä, kuten muut kaivokset. Uraanikaivostoiminta aiheuttaa usein paikallisia ympäristöongelmia ja työtapaturmia sekä työperäisiä sairauksia. Uraanikaivoksien ympäristövaikutukset ovat suuria varsinkin kehittyvissä maissa. Suuri osa uraanista tuotetaan Afrikassa ja Keski-Aasiassa sekä Kiinassa, joissa ei noudateta ympäristönormeja asiaan kuuluvalla tavalla. Entisessä Neuvostoliitossa uraania louhittiin pakkotyöleireillä ja radioaktiivinen jätekivi dumpattiin jokiin esim. Krasnojarskin alueella. Uraanikaivostoiminnasta syntyy suuria määriä radioaktiivista ja raskasmetallipitoista (esim. arseeni ja lyijy) pölyä hiekkaa, kiveä ja lietettä. Uraanikaivosten historiassa Iso-Britannia, Ranska, Yhdysvallat ja Neuvostoliitto louhivat uraanimalmia etenkin Afrikassa, jossa jälkeen jäi tuhoutunutta ympäristöä ja saastuneita kyliä ja vesiä. Uraanimalmi on kemiallisesti myrkyllistä ja radioaktiivista, vapauttaen hajotessaan gammasäteilyä sekä alfa- ja beetahiukkasia, jotka voivat vahingoittaa DNA:ta.
Kokonaisuutena tarkasteltuna kuitenkin koko ydinpolttoainekierto aiheuttaa vähemmän ympäristövaikutuksia ja henkilövahinkoja suhteessa tuotettuun energiaan kuin fossiilisten polttoaineiden käyttö. Osittain tämä johtuu energiantuotannossa tarvittavan uraanin suhteellisen pienistä määristä, jolloin kaivostoimintaa on vähemmän kuin esimerkiksi kivihiilen kohdalla. Suhteessa tuotettuun energiaan hiilikaivosten aiheuttamat haitat ovat moninkertaisia verrattuna uraanikaivoksiin. 1 200 megawatin ydinvoimalan polttoaineen tuottamiseen tarvitaan 200–350 tonnia luonnonuraania vuodessa.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Ydinvoimalla tiukemmat turvallisuusvaatimukset

Ympäristöterveyden emeritusprofessori Jouko Tuomiston mukaan ydinvoimalle on asetettu tiukemmat turvallisuusvaatimukset kuin muille voimalatyypeille, mikä tekee ydinvoiman rakentamisen vaikeaksi.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Säteilyturvallisuus

Ydinvoiman käyttöön liittyy ionisoiva säteily ja radioaktiivisuus, joiden huomioon ottamisen tarve tekee ydinvoiman käytöstä erilaista muihin energianlähteisiin verrattuna. Ydinvoimalaitoksen prosessissa esiintyy ionisoivan säteilyn eri lajeja ja radioaktiivisia aineita, joille altistuminen suurina määrinä on terveydelle vaarallisia. Ydinvoimalaitoksen eräät työntekijät voivat työssään altistua ionisoivalle säteilylle ja heidän kohdallaan on huolehdittava säteilysuojelusta.
Ydinvoimalaitokset erottelevat toiminnassaan syntyvät radioaktiiviset aineet, jotka joko laitetaan odottamaan luonnollisen hajoamisen kautta tapahtuvaa muuttumista stabiileiksi aineiksi tai loppusijoitetaan. Tarkemmin aihetta käsitellään artikkelissa ydinjätehuolto. Joitain kaasumaisia tai nestemäisiä radioaktiivisia aineita on hyvin vaikeaa eristää, joten niiden tarkkaan valvottu päästäminen tarpeeksi laimennettuna ympäristöön sallitaan. Esimerkiksi Olkiluodon ydinvoimalan kohdalla aktiiviset päästöt veteen olivat vuonna 2006 0,6 gigabecquerelliä. Saman laitoksen tritiumpäästöt veteen olivat vuonna 2006 2,46 terabecquerelliä.
Ydinvoimalaitosten toiminta Suomessa aiheuttaa eniten altistuvalle väestöön kuuluvalle yksilölle alle 0,05 mikrosievertin vuosiannoksen, mikä on alle 0,05 % viranomaisten määrittelemästä 100 mikrosievertin rajasta ja noin 0,0001 %:n lisäys säteilyannokseen, jonka keskivertosuomalainen saa luonnollisista säteilylähteistä vuosittain. Muu osa väestöä saa vielä pienemmän annoksen. Näin vähäpätöiset säteilyannokset paitsi alittavat taustasäteilyssä esiintyvän luonnollisen vaihtelun, niin täysin katoavat siihen. On selvää, että mitään terveysvaikutuksia ei näin pienillä muutoksilla säteilyssä ole koskaan havaittu.
Ympäristövaikutukset ja turvallisuus > Ydinturvallisuus

Ydinreaktorissa syntyy radioaktiivisia fissiotuotteita, kun uraaniatomit halkeavat fissioreaktioissa. Jos reaktori vaurioituu niin, että fissiotuotteita pääsee leviämään ympäristöön, niiden lähettämä säteily voi aiheuttaa vahinkoa ihmisille. Ydinvoiman käyttöön liittyvää onnettomuusriskiä ei pystytä täysin poistamaan, mutta huolellisella suunnittelulla ja käytöllä riski saadaan hyvin pieneksi. Ydinturvallisuuden kolme perustoimintoa ovat ketjureaktion hallinta, reaktorin jäähdytys ja radioaktiivisten aineiden leviämisen estäminen. Jos nämä perustoiminnot pystytään hoitamaan, niin ydinvoiman käyttö on turvallista.
Ketjureaktion hallinnan menettäminen voi johtaa ns. reaktiivisuusonnettomuuteen, jossa ydinreaktorin teho kasvaa äkillisesti, kuten tapahtui Tšernobylin onnettomuudessa. Tällöin reaktorin polttoaine kuumenee nopeasti, mikä voi johtaa sen vaurioitumiseen ja radioaktiivisten aineiden vapautumiseen. Ydinreaktorit pyritään suunnittelemaan siten, että lämpötilan nousu tai jäähdytysveden kiehuminen hidastaa ketjureaktiota. Tämä estää reaktorin tehon hallitsemattoman kasvun. Ketjureaktion nopeaa pysäyttämistä varten reaktoreissa on pikasulkujärjestelmä, joka työntää säätösauvat reaktorin sydämeen. Jos säätösauvat jumittuvat, niin ketjureaktio voidaan pysäyttää myös pumppaamalla reaktoriin booriliuosta, joka absorboi neutroneja.
Ydinreaktoria täytyy jäähdyttää vielä ketjureaktion pysäyttämisen jälkeenkin, koska fissiotuotteiden radioaktiivisessa hajoamisessa syntyy jälkilämpöä. Suuren reaktorin jälkilämpöteho on niin suuri, että se voi sulattaa polttoainesauvat. Ydinreaktorit varustetaan hätäjäähdytysjärjestelmillä, joilla reaktoriin voidaan pumpata lisää jäähdytysvettä, vaikka normaalit jäähdytysjärjestelmät eivät toimisi. Three Mile Islandin ja Fukushiman onnettomuudet johtuivat siitä, että reaktoreiden jäähdytys ei toiminut.
Radioaktiivisten aineiden leviämisen estämistä varten ydinvoimalassa on useita peräkkäisiä leviämisesteitä. Reaktorin normaalin toiminnan aikana lähes kaikki radioaktiiviset aineet ovat polttoainesauvojen sisällä. Siksi pelkkä vesivuoto ei aiheuta suurta säteilyvaaraa, ellei siihen liity polttoaineen vaurioitumista. Onnettomuustilanteessa polttoainesauvat voivat rikkoutua, jolloin radioaktiiviset aineet pääsevät vapautumaan paineenkestävään suojarakennukseen. Jos suojarakennus pysyy ehjänä, kuten Three Mile Islandin onnettomuudessa, niin päästöt ympäristöön jäävät hyvin pieniksi.
Ydinvoima, ydinaseet ja ydinaseriisunta

Ydinaseen voi rakentaa uraanin isotoopeista 233 ja 235 sekä plutoniumin isotoopista 239. Samoja isotooppeja voidaan käyttää myös ydinreaktorin polttoaineena. Sen takia näiden isotooppien tuottamista ja käsittelyä valvotaan tarkasti.
Ydinaseen rakentamiseen kelpaavista isotoopeista luonnossa esiintyy vain uraani-235:ttä, jota on luonnonuraanissa 0,7 prosenttia. Ydinvoimaloissa käytetään polttoaineena yleensä matalasti rikastettua uraania, jossa uraani-235:n osuus on nostettu 3–5 prosenttiin. Ydinasetta varten uraani täytyy rikastaa yli 90-prosenttiseksi. Samantyyppisillä sentrifugeilla voidaan rikastaa uraania sekä ydinvoimaloita että ydinaseita varten.
Plutonium on keinotekoinen alkuaine, jota valmistetaan ydinreaktorissa säteilyttämällä neutroneilla uraani-238:aa, jota on luonnonuraanista 99,3 prosenttia. Syntynyt plutonium erotetaan kemiallisesti. Ydinasekelpoinen plutonium sisältää vähintään 93 prosenttia isotooppia 239. Ydinreaktorissa syntyy kuitenkin myös plutoniumin raskaampia isotooppeja, jotka haittaavat ydinaseen toimintaa. Sen takia tavallisten ydinvoimaloiden pitkään reaktorissa säteilytetty polttoaine ei sovellu ydinaseen rakentamiseen. Asekelpoista plutoniumia tuotettaessa reaktorin polttoainetta täytyy vaihtaa hyvin usein, jotta plutoniumin raskaampia isotooppeja ei ehdi syntyä liikaa.
Ydinaseen voi rakentaa myös uraani-233:sta, jota voidaan tuottaa ydinreaktorissa säteilyttämällä neutroneilla luonnossa esiintyvää torium-232:ta. Toriumia voidaan käyttää myös rauhanomaiseen ydinenergian tuotantoon torium-ydinpolttoainekierrossa.
Uraanin ja plutoniumin leviäminen ydinaseisiin pyritään estämään kansainvälisillä sopimuksilla ja niiden valvonnalla. Ydinsulkusopimuksessa ydinaseettomat valtiot sitoutuvat siihen, etteivät ne hanki ydinaseita. Sopimuksen viralliset ydinasevaltiot Yhdysvallat, Venäjä, Kiina, Iso-Britannia ja Ranska puolestaan sitoutuvat siihen, etteivät ne avusta muita maita ydinaseen hankkimisessa. Ydinsulkusopimuksen noudattamista valvoo kansainvälisesti IAEA, EU:ssa Euratom ja Suomessa Säteilyturvakeskus. Valvonta ei rajoitu pelkästään uraaniin, plutoniumiin ja toriumiin, vaan se käsittää myös laitteet, joita voidaan käyttää ydinreaktoreissa, uraanin rikastuksessa tai käytetyn ydinpolttoaineen käsittelyssä.
Ydinvoimaloita käytetään myös ydinaseriisuntaan. Ydinaseiden plutoniumia hävitetään laimentamalla se ydinpolttoaineeksi kelpaavaksi ja sen jälkeen käyttämällä sitä ydinvoimalaitoksissa sähkön tuottamiseen. Ydinaseista saatavan MOX-polttoaineen käyttäminen voimalaitoksissa on kohdannut vastustusta eri järjestöiltä, jotka pitävät prosessia tehottomana ja katsovat siihen liittyvän muun muassa suuria ydinaseiden leviämiseen ja ydinturvallisuuteen liittyviä riskejä. Esimerkiksi Japanin ydinvoimaonnettomuudessa pahasti vaurioituneessa Fukushima Daiichi 3 -reaktorissa käytettiin MOX-polttoainetta.