stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Ydinpolttoainekierto
Polttoainekierron alkupää > Polttoaineen valmistus

Väkevöity uraaniheksafluoridi muunnetaan uraanidioksidiksi (UO2), joka on olomuodoltaan keraaminen, kiinteä jauhe. Uraanioksidi puristetaan ja sintrataan keraamisiksi tavallisesti sylinterinmuotoisiksi napeiksi, jotka ovat tilavuudeltaan yleensä alle kuutiosenttimetrin kokoisia. Kustakin napista voidaan tuottaa sähköä noin 10 000 kilowattituntia. lähde? Uraaninapit pinotaan zirkoniumsauvoihin, jotka hitsataan umpinaisiksi ja kootaan nipuiksi. lähde? Tämän jälkeen polttoainenippu toimitetaan voimalaitokseen käytettäväksi.
Uraanioksidiin saatetaan sekoittaa plutoniumdioksidia, jolloin tuloksena on sekaoksidipolttoaine eli MOX-polttoaine. Plutoniumia saadaan pääasiassa joko käytetyn ydinpolttoaineen jälleenkäsittelystä tai ydinasemateriaaleista. Polttoainekäyttöä varten plutoniumpitoisuus laimennetaan noin 3 %:iin. lähde? Ydinreaktorissa plutonium muuttuu kelvottomaksi asekäyttöön, joten plutoniumin käyttäminen ydinpolttoaineena on muodostunut yleiseksi tavaksi varmentaa, että ydinaseriisunnasta vapautuva plutonium ei palaa aseisiin. MOX-polttoaineen käyttämiseen tavallisessa reaktorissa vaatii reaktorin muokkaamisen MOX-polttoainkäyttöön soveltuvaksi ja uudelleenlisensoinnin. Tavallisessa U-235-ydinreaktioon perustuvassa ydinreaktorissa Plutonium-239 poistuu käytetyn polttoaineen mukana reaktorista n. 1 %, eikä sitä enää hyödynnetä energiantuottoon. Suomessa ei ole MOX-polttoaineen käyttöön lisensoituja reaktoreita. lähde?
Polttoaineen käyttö

Ydinpolttoaine, eli uraanioksidisauvat, jotka sisältävät noin 4 % 235U-isotooppia, lopun uraanin ollessa 238U-isotooppia, ladataan ydinreaktoriin, jossa se osallistuu ydinreaktioihin tyypillisesti useiden vuosien ajan. Ydinreaktiossa ydinpolttoaineen 235U-isotooppipitoisuus laskee 4 %:sta noin 0,8 % kun 235U-nuklidit hajoavat pienemmiksi ytimiksi vapauttaen energiaa. 238U-nuklidit eivät hajoa ja eivät siis tuota energiaa, mutta noin 1 % 238U-isotoopista voi absorboida neutronin ja muuttua beta-hajoamisen seurauksena 239Pu isotoopiksi. Kun ydinpolttoaineen 235U-pitoisuus on alle 0,8 %, pidetään polttoainetta käytettynä ja se poistetaan reaktorista. lähde?
Tavallisesti polttoainetta siirretään reaktorissa optimaalisen ”palamisen” aikaansaamiseksi kerran vuodessa polttoaineenvaihdon yhteydessä, jotta Fissiilien aineiden väheneminen otettaisiin huomioon reaktion säätelyssä. lähde?
Ydinvoimaloiden teho ja hyötysuhde ovat parantuneet vuosikymmenien kuluessa. Nykyisin ydinreaktorin lämpötehosta voidaan muuttaa uusimman käytössä olevan tekniikan avulla noin 37 % sähkötehoksi, lopun energian siirtyessä lämpönä mereen. Parannukset johtuvat käytettävän höyryturbiinitekniikan ja höyry/vesikierron kehityksestä sekä itse reaktorin kehityksestä. Olkiluodon kolmas ydinvoimala tuottaa 1 600 MW tehon 32 tonnin vuotuisella polttoainekulutuksella, kun vanhempaa tekniikkaa edustavat Olkiluoto 1 ja 2 ovat tuottavat 880 MW sähkötehon noin 20 tonnin polttoainekulutuksella. Uudessa ydinvoimalassa varsinaisen polttoaineen, eli fissiokelpoisen U235:n, käyttö on siis tehokkaampaa, mutta vastaavasti myös muodostuva ydinjäte on radioaktiivisempaa.
Polttoaineen käyttö > Käytetty polttoaine

Ydinpolttoaine poistetaan reaktorista kun 235U-isotoopin osuus polttoaineesta on alle 0,8 %. Tällöin polttoaine on voimakkaasti radioaktiivista ja tuottaa suuria määriä lämpöä, joten sitä säilytetään vesialtaassa reaktorin lähellä. Vesi jäähdyttää polttoaineen ja toimii säteilysuojana. Jo muutama metri vettä riittää pysäyttämään lähes kaiken säteilyn, jota polttoaineesta lähtee. Lyhytikäiset ja siksi voimakkaasti radioaktiiviset fissiotuotteet polttoaineessa hajoavat nopeasti, jolloin säteily ja lämmöntuotanto heikkenevät. Ensimmäisenä vuonna reaktorista poiston jälkeen polttoaineen aktiivisuus laskee nopeasti alle sadasosaan alkuperäisestä, mutta säteilyn voimakkuus on kuitenkin lähietäisyydellä edelleen vaarallisen korkea. Käytetyn ydinpolttoaineen lämpöenergiaa ei hyödynnetä sähköenergian tuottoon. lähde?
Kun käytetyn polttoaineen lämmöntuotanto ja säteily ovat vähentyneet tarpeeksi, se siirretään välivarastoon säilytettäväksi vesialtaissa. Koska ydinpolttoainetta kuluu hyvin pieniä määriä (alle 0,03 %) suhteessa tuotettuun energiaan, sen säilyttäminen ei ole teknisesti tai taloudellisesti ongelmallista. Esimerkiksi Eurajoen Olkiluodossa TVO:n ydinvoimaloiden käytetyn ydinpolttoaineen välivarasto sijaitsee meren rannassa ja se sisältää noin 1 200 tonnia korkea-aktiivista ydinjätettä varastoituna maanpäällisiin vesialtaisiin. Vesialtaiden tehtävä on kuljettaa pois jälkilämpöä ja vaimentaa polttoaineen säteily.
Kuljetukset

Käyttämätön ydinpolttoaine säteilee vain hyvin vähän eikä sen käsittelyssä vaadita säteilysuojelutoimia. Ydinpolttoainetta voidaan vähällä vaivalla kuljettaa suuriinkin energiantarpeisiin polttoaineen korkean energiapitoisuuden vuoksi. Rekkalastillinen ydinpolttoainetta vastaa energialtaan noin kymmentä miljoonaa hiilitonnia eli yli 100 000 hiilirekkaa. Meri-, maantie- ja laivakuljetukset ovat yleisiä.
Käytetty ydinpolttoaine on voimakkaasti säteilevää ja kehittää lämpöä vielä reaktorista poistonkin jälkeen. Tämän vuoksi säteilysuojelusta ja jäähdytyksestä on huolehdittava kuljetuksissa. Polttoaineen lämmöntuotanto ja säteily vähenevät itsestään ajanoloon. Kun ne ovat noin 20 vuoden kuluessa vähentyneet tarpeeksi, polttoainetta voidaan siirrellä ja kuljettaa pitkiäkin matkoja. Vaikka säteily on heikentynyt huomattavasti, säteilysuojelutoimet ovat edelleen tarpeen polttoainetta käsiteltäessä. Kuljetuksessa käytetään tukevia terässäiliöitä, joiden seinämät ovat tarpeeksi paksut vaimentaakseen säteilyn turvalliselle tasolle. Polttoaine on edelleen olomuodoltaan kiinteää, keraamista ainetta, joten sen karkaaminen tai vuotaminen nesteiden tai kaasujen tapaan ei ole riski. lähde?
Polttoaineen ominaisuudet – kiinteä, palamaton ja liukenematon olomuoto – sekä kuljetussäiliöiden hyvä onnettomuudensietokyky tekevät paikallisen säteilyvaaran syntymisen onnettomuustilanteessa hyvin epätodennäköiseksi. Tiettävästi tällaista ei ole sattunut kertaakaan. Sen sijaan tavanomaisia liikenneonnettomuuksia käytetyn polttoaineiden kuljetusten historia tuntee. Kuljetuksiin liittyvä tavanomaisen liikenneonnettomuuden riski onkin itse asiassa huomattavasti korkeampi verrattuna ydinaineisiin liittyvään riskiin. lähde?
Polttoaineen kehittämä lämpö absorboituu kuljetussäiliön rakenteisiin ja siirtyy siitä ympäristöön. Usein kuljetussäiliöissä on lämpöenergian poistoon tarkoitettuja jäähdytysripoja. lähde?
Kuljetettavat polttoainemäärät mahtuvat pieneen tilaan ydinpolttoaineen pienen kulutuksen takia. Kokonaisen maan energiahuolto onnistuu suhteellisen vähin kuljetuksin. Esimerkiksi Japani toimittaa jälleenkäsittelyyn käytettyä ydinpolttoainetta Ranskaan – tämä onnistuu yhdellä laivalla aika-ajoin tehtävin kuljetuksin. Maailmalla tehdään silloin tällöin käytetyn polttoaineen rautatie-, maantie- ja laivakuljetuksia. Myös Suomessa on kuljetettu käytettyä polttoainetta lyhyitä matkoja maantiellä ja pidempiä matkoja junalla. Ruotsissa kuljetuksia tehdään laivalla.
Polttoainekierron loppupää > Jätehuollon vaihtoehdot

Käytetyn ydinpolttoaineen jätehuollolle on olemassa tai ehdotettu lukuisia erilaisia ratkaisuja. Noin 95 prosenttia käytetystä polttoaineesta voidaan kierrättää jälleenkäsittelyllä, jota tehdään muun muassa Ranskassa ja Japanissa. Muista jätehuollon vaihtoehdoista geologinen loppusijoitus on merkittävin ja kustannuksiltaan edullisin. YK:n alaisen Kansainvälisen atomienergiajärjestön, OECD:n ydinenergiajärjestö NEA:n, ja Euroopan yhteisöjen yhteinen kanta on, että
»nykyisin on olemassa menetelmiä arvioida riittävällä tarkkuudella hyvin suunnitellun loppusijoitusjärjestelmän mahdollisia pitkän aikavälin radiologisia vaikutuksia ihmisiin ja ympäristöön, ja […] että oikeanlainen turvallisuuden arviointi yhdistettynä riittävään tietotasoon ehdotetusta loppusijoituspaikasta voi tarjota teknisen perustan päättää tarjoaako tietty loppusijoitusratkaisu riittävän turvallisuustason nykyiselle ja tuleville sukupolville.»
Vuodesta 1978 NEA on koonnut yhteen jäsenmaitaan edustavista asiantuntijoista ydinjätehuoltokomitean (Radioactive Waste Management Committee, RWMC) kehittämään ydinjätehuollon suuntaviivoja. RWMC:n mukaan alan asiantuntijoiden parissa vallitsee laaja yhteisymmärrys siitä, että loppusijoituksen suunnittelulla voidaan saavuttaa riittävä turvallisuustaso pitkälle tulevaisuuteen ja että ydinsähköstä hyötyneiden sukupolvien velvollisuus on toteuttaa ydinjätehuolto kestävällä tavalla. Asiantuntijoiden luottamus geologisen loppusijoitukseen on jäsenmaissa vahvistettu lukuisissa kansallisissa turvallisuusselvityksissä ja ympäristölupaprosesseissa. RWMC myös tunnistaa yhtä suopean suhtautumisen olevan harvinaisempaa vähemmän asiaa tuntevien parissa.
Myös YK:n Agenda 21 -ohjelmajulistuksessa kannustetaan jäsenmaita keskittymään geologisen loppusijoituksen tutkimiseen sen ympäristö- ja turvallisuusetujen vuoksi. Toistaiseksi käytetyn polttoaineen loppusijoitusta ei ole toteutettu missään, mutta loppusijoitushankkeita on käynnissä useissa maissa, muun muassa Ranskassa, Yhdysvalloissa, Saksassa, Ruotsissa ja Suomessa.
Greenpeace vastustaa ydinjätteen geologista loppusijoitusta koska järjestö esittää että ydinjätettä voisi päätyä pohjaveteen. Greenpeace vaatii jätteen säilömistä maanpäällisiin varastoihin ydinvoimaloiden yhteyteen, kunnes turvallisempi loppusijoitusratkaisu on löydetty.
Polttoainekierron loppupää > Jälleenkäsittely

Ydinpolttoaineessa ”palavat” käytön aikana lähinnä tuoreen polttoaineen sisältämät fissiilit aineet. Koska polttoaine on pääasiassa ketjureaktioon osallistumatonta isotooppia U-238 ja koska osa fissiileistä aineista jää palamatta ja edelleen koska osa U-238:sta muuttuu neutronikaappauksen ja beeta-hajoamisen kautta fissiiliksi plutonium-239:ksi, on itse asiassa suurin osa käytetystä ydinpolttoaineesta mahdollista kierrättää ja käyttää uudestaan polttoaineena. Kaikkiaan yli 95 % lähde? käytetystä polttoaineesta on mahdollista palauttaa polttoainekiertoon jälleenkäsittelyllä, mikä tekee ydinpolttoainekierrosta suurimmaksi osaksi suljetun ja kutistaa entisestään käytetyn polttoaineen loppusijoitustarvetta. lähde?
Jälleenkäsittelyssä uraani ja plutonium eristetään käytetystä polttoaineesta ja jäljelle jäävä osa, noin 5 %, jää jätteeksi. Tästä pääosa on uraanin fissiotuotteita. Jälleenkäsittely alkaa polttoainesauvojen mekaanisella aukileikkaamisella. Seuraavaksi yleisimmässä Purex-prosessissa polttoaine liuotetaan nesteeseen voimakkaan typpihapon avulla. Uraani, plutonium ja fissiotuotteet erotellaan toisistaan kemiallisesti tributyylifosfaatin ja kerosiinin seoksella. Saatu uraani ja plutonium käytetään uuden ydinpolttoaineen valmistuksessa. Fissiotuotteet eristetään korkea-aktiivisena jätteenä. lähde?
Jälleenkäsittely mahdollistaa käytetyn ydinpolttoaineen 95-prosenttisen kierrätyksen. Siksi polttoainetta kierrätetään Britanniassa, Ranskassa, Venäjällä ja Japanissa, jotka jälleenkäsittelevät myös ulkomailta, muun muassa Saksasta, tuotua polttoainetta. Jälleenkäsittely tuottaa sekaoksidipolttoainetta (MOX), jossa osa polttoaineen uraanioksidista on korvattu plutoniumilla. Sekaoksidipolttoaineen käyttö on myös tärkeä osa aseistariisuntaa. MOX-polttoaineessa voidaan käyttää myös ydinaseista peräisin olevaa plutoniumia, jolloin siitä voidaan ydinpolttoaineena hävittää noin 30 % ja muuttaa loput ydinaseisiin sellaisenaan kelpaamattomaan muotoon.. Ilman asemateriaalien tuhoamista on ydinaseriisuntaa on hankala varmentaa, joten aseistariisunnan osapuolet yleensä hävittävät ydinaseita nimenomaan muuttamalla niitä polttoaineeksi. Sekaoksidipolttoaineen raaka-aineet tulevat siis joko kierrätyksestä tai aseistariisunnasta. lähde?
Eräätselvennä ydinvoimaa vastustavat järjestöt esittivät vuonna 1999 vastalauseen ydinaseriisunnan toteutukselle MOX-polttoaineen käytön kautta. Heidän mukaansa ratkaisu on tehoton ja he epäilevät sen lisäävän riskiä ydinaseiden leviämiseen. Aseplutoniumin varastointi turvallisiin kohteisiin on esitetty vaihtoehtona MOX-polttoaineen käytölle. Vastalause ei kuitenkaan johtanut käytännön muuttamiseen, vaan ydinaseriisuntasopimusten mukaisesti ydinräjähteitä hävitetään aktiivisesti Yhdysvalloissa ja Venäjällä nimenomaan MOX-polttoaineena. Yhdysvaltojen sähköntuotannosta noin 10 % on peräisin hävitettävistä ydinaseista saatavasta ydinpolttoaineesta, mikä vastaa noin puolta maan kaikesta ydinsähköstä.
Polttoainekierron loppupää > Jälleenkäsittely > Jälleenkäsittelylaitokset

COGEMA La Hague, Ranska
Majak, Venäjä
Thorp nuclear fuel reprocessing plant ja B205 Sellafieldissä ja Windscalessa, Britannia
Rokkasho, Japani
West Valley Reprocessing Plant, Yhdysvallat
Aiheesta muualla

Malmista ydinpolttoaineeksi, Geologian tutkimuskeskus (Arkistoitu – Internet Archive)
Hyvä tietää ydinvoimasta, Energiateollisuus (Arkistoitu – Internet Archive)
Richard Muller: Ydinjäte ja sen varastointi, suom. Ossi Nuojua, Vihreä lanka, viitattu 22.12.2015 (Arkistoitu – Internet Archive)
Kaj Luukko: Sulasuolareaktori – energiaa toriumista, Ilmastotieto 1.3.2011, viitattu 22.12.2015
Ydintekniikka
| --- | --- |
Ydinfysiikka:  Atomi  Fissio  Fuusio  Säteily  Radioaktiivisuus  Ionisoiva säteily  Ydinräjähdys  Fissiili  Vaikutusala  Kriittinen massa 
Ydinvoima:  Ydinvoiman käyttökohteet  Ydinpolttoainekierto  Säteilyturvallisuus  Ydinturvallisuus  Ydinjätehuolto  Geologinen loppusijoitus  Uraani  Uraanin esiintyminen  Uraanikaivos  Uraanin väkevöinti  Plutonium  Torium  Torium-ydinpolttoainekierto 
Ydinreaktori:  Kevytvesireaktori  Kiehutusvesireaktori  Painevesireaktori  VVER-reaktori  EPR-reaktori  RBMK-reaktori  MKER-reaktori  CANDU-raskasvesireaktori  AP1000-reaktori  Pieni modulaarinen reaktori  Hyötöreaktori  Kiihdytinreaktori  SCWR-reaktori  Nestemäisellä metallilla jäähdytetty reaktori  Sulasuolareaktori  Kaksoisfluidireaktori  Fuusioreaktori 
Ydinaseet:  Ydinsota  Vetypommi  Neutronipommi  Ydinaseriisunta  Vaikutukset 
Ydinonnettomuus:  Fukushiman ydinvoimalaonnettomuus  Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus  Three Mile Islandin ydinvoimalaonnettomuus  Luettelo ydinonnettomuuksista  Luettelo ydinlaitostapahtumista  Ydinvoimalan sydämen sulamisonnettomuus  Ydinaseonnettomuus  INES-asteikko 
Ydinvoima Suomessa:  Olkiluodon ydinvoimalaitos  Loviisan ydinvoimalaitos  Hanhikiven ydinvoimalaitos 
Uraanin riittävyys on sitä suurempi, mitä enemmän varoja hyväksytään arvioon mukaan. Luvut ilmaisevat varojen keston vuosissa nykykulutuksella.
   Nykyisten kaivosten varannot 
   Tunnetut taloudelliset varannot 
   Tavanomaiset, taloudelliset varat 
   Maankuoren kokonaismalmivarat nykyhinnoin 
   Epäkonventionaaliset varat (ainakin 4 miljardia tonnia, kesto hyvin pitkä)
Rahtilaiva NS Savannahin ydinpolttoainenippu, joka koostuu 164 polttoainesauvasta (nippu lyhennetty keskeltä kuvaan)
Olkiluodon kolmas ydinvoimala (1 600MW) kuluttaa käydessään 32 tonnia rikastettua uraanioksidia vuodessa eli kuvassa havainnollistetun suorakulmion verran, jos kaikki polttoaine puristettaisiin yhteen.
Radioaktiivisuuden lasku korkea-aktiivisessa ydinjätteessä. Vaaka-akselilla vuodet, pystyakselilla aktiivisuus verrattuna uraanimalmin radioaktiivisuuteen.
Ydinonnettomuus

INES-asteikko ydinonnettomuuksien luokitteluun
Ydinonnettomuus on onnettomuus, josta aiheutuu tai saattaa aiheutua radioaktiivisen aineen päästö. Ydinonnettomuuksia voi tapahtua esimerkiksi ydinreaktoreissa tai radioaktiivisen jätteen käsittelylaitoksissa. Ydinonnettomuuksia voi tapahtua myös teollisuudessa, tutkimuslaitoksissa ja sairaaloissa, joissa käytetään tai varastoidaan radioaktiivisia aineita. Myös radioaktiivisten aineiden kuljetusonnettomuudet lasketaan ydinonnettomuuksiksi.
Ydinonnettomuuksia luokitellaan Kansainvälisen atomienergiajärjestön IAEA:n 7-portaisella INES-asteikolla, jossa luokat 4–7 ovat onnettomuuksia ja luokat 0–3 tapahtumia.
Onnettomuus ydinreaktorissa > Onnettomuuden todennäköisyys

Siviilikäytössä olevissa ydinvoimaloissa on sattunut vakava onnettomuus yhteensä viidellä reaktorilla. Maaliskuussa 2011 Fukushiman ydinvoimalassa Japanissa kolmen reaktorin sydän pääsi sulamaan. Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus Ukrainassa Neuvostoliitossa tapahtui vuonna 1986 ja Three Mile Islandin ydinvoimalaonnettomuus Harrisburgissa Yhdysvalloissa vuonna 1979. Ydinvoiman historiassa on joulukuuhun 2019 mennessä kertynyt 18 293 reaktorivuotta. Historiassa on siis tapahtunut yksi onnettomuus noin 3 700 reaktorinkäyttövuotta kohden.
Onnettomuuksien todennäköisyyttä arvioidaan myös todennäköisyysperusteisella riskianalyysillä. Suomessa vaaditaan, että uusissa ydinvoimaloissa vakavan onnettomuuden todennäköisyyden täytyy olla pienempi kuin kerran 100 000 vuodessa. Vanhoille reaktoreille sallitaan suurempi onnettomuustodennäköisyys; esimerkiksi Loviisan ykkösreaktorilla se oli vuoden 2018 riskianalyysin mukaan kerran 83 000 vuodessa.
Ydinvoiman historiassa onnettomuuksia on siis tapahtunut useammin kuin nykyisten riskianalyysien mukaan pitäisi. Mutta vakavaa onnettomuutta ei ole koskaan tapahtunut sellaisella reaktorilla, jolle olisi tehty kunnollinen todennäköisyysperusteinen riskianalyysi. Three Mile Islandin ja Tšernobylin onnettomuuksien aikaan riskianalyysien menetelmiä oltiin vasta kehittämässä. Fukushiman riskianalyysi taas oli pahasti puutteellinen, ja siinä ei arvioitu ollenkaan tsunamin tai yleensäkään tulvan todennäköisyyttä. Kansainvälisen atomienergiajärjestön IAEA:n mukaan huolella tehty riskianalyysi olisikin paljastanut Fukushiman onnettomuusriskit etukäteen.
Onnettomuus ydinpolttoaineen valmistuksessa

Uraani on vain lievästi radioaktiivista, joten uraanipolttoaineen valmistuksen tai tuoreen polttoaineen käsittelyn yhteydessä ei yleensä voi vapautua merkittäviä määriä radioaktiivisia aineita. Vuonna 1999 Japanissa Tokaimuran polttoainetehtaalla tapahtui kuitenkin onnettomuus, kun käsiteltiin uraania tutkimusreaktorin polttoaineen valmistusta varten. Käsiteltäessä tavanomaista korkeammalle väkevöityä uraania (18,8 %) rikottiin turvallisuusmääräyksiä ja kaadettiin liian suuri erä nestemäistä uraaniyhdistettä kerralla säiliöön. Uraani saavutti kriittisyyden, eli käynnistyi ketjureaktio, ja uraani pysyi sen jälkeen useita tunteja kriittisenä. Kaksi työntekijää sai erittäin suuren säteilyannoksen, ja he menehtyivät säteilyaltistuksen seurauksiin usean kuukauden kuluttua. Reaktiossa syntynyt suora säteily aiheutti myös laitoksen ulkopuolisille säteilyannoksia, joiden arvioitiin olleen enimmillään noin 20 millisievertiä. Reaktiossa syntyi jonkin verran fissiotuotteita, jotka kuitenkin jäivät pääosin laitosalueelle, ja päästön aiheuttamat säteilyannokset olivat pieniä.
Onnettomuus käytetyn ydinpolttoaineen käsittelyssä tai varastoinnissa

Reaktorista poistetun käytetyn ydinpolttoaineen radioaktiivisuus ja jälkilämpö vähenevät ajan mukana. Myös käytetty polttoaine vaatii jäähdytystä, mutta polttoaineen sulamisen riski on paljon pienempi kuin käytön aikana. Muutaman vuoden ajan varastoitu polttoaine ei enää sulaisi, vaikka se olisi kuivaksi jääneessä varastoaltaassa. Koska käytetyssä polttoaineessa on huomattavasti vähemmän fissiokelpoista uraania kuin tuoreessa polttoaineessa, myös reaktiivisuusonnettomuuden mahdollisuus käytetyn polttoaineen käsittelyn yhteydessä on erittäin pieni.
Ydinpolttoaineen jälleenkäsittelylaitosten kemiallisissa prosesseissa käytettyä polttoainetta ja fissiotuotteita käsitellään liuosten muodossa. Vuodot ja kemialliset räjähdykset ovat mahdollisia jälleenkäsittelylaitoksissa . Ydinjätteen jälleenkäsittelylaitoksella lähellä Kyštymin kaupunkia Neuvostoliitossa (nykyisen Venäjän alueella) tapahtui vuonna 1957 runsasaktiivista nestemäistä jätettä sisältäneen säiliön räjähdys, joka johti radioaktiivisten aineiden päästöön. Ympäristövaikutusten perusteella onnettomuus kuuluu INES-asteikolla toiseksi korkeimpaan luokkaan 6.
Radioaktiivisen aineen kuljetusonnettomuus

Tuore ydinpolttoaine on heikosti säteilevää uraanidioksidia. Se ei liukene veteen, eikä siitä edes tulipalossa leviä helposti ympäristöön radioaktiivisia hiukkasia. Tuoreen ydinpolttoaineen kuljetuksiin ei liity huomattavan ympäristöonnettomuuden mahdollisuutta. Säteilyvaaraa merkittävämpi seikka on se, että polttoaine sisältää suuret määrät fissiiliä ainetta, jonka joutuminen vääriin käsiin on estettävä huolellisesti. Myöskään keski- ja matala-aktiivisten ydinjätteiden kuljetuksiin ei liity vakavan ympäristöonnettomuuden mahdollisuutta, sillä yhdessä kuljetuserässä olevien radioaktiivisten aineiden kokonaismäärä ei ole kovin suuri. Vaikka huomattava osa niistä leviäisi ympäristöön, jäisi ympäristön saastuminen varsin paikalliseksi.
Käytetyn ydinpolttoaineen aktiivisuus ja säteilyvoimakkuus on hyvin suuri. Jos kuljetusastia rikkoontuisi pahoin, huomattavasti kohonneen säteilyn alue ulottuisi muutaman sadan metrin päähän. Käytetty ydinpolttoaine ei liukene veteen, joten polttoaineen joutuminen vesistöön ei aiheuttaisi merkittävää saastumista. Vuosia jäähtyneessä käytetyssä polttoaineessa on hyvin vähän kaasumaisia radioaktiivisia aineita, joten radioaktiivisia aineita voisi vapautua ilmaan huomattavia määriä vain, mikäli kuljetussäiliön rikkoontumisen lisäksi esimerkiksi tulipalo tai ketjureaktio synnyttäisi korkean lämpötilan.
Maailmassa ei ole sattunut yhtään tapausta, jossa kuljetettava radioaktiivinen aine olisi aiheuttanut kuoleman tai vakavan terveyshaitan. Vakavin ydinaineiden kuljetuksissa sattunut onnettomuus on ollut uraaniheksafluoridia kuljettaneen Mont Louis -laivan uppoaminen Belgian edustalle vuonna 1984. Kaikki pakkaukset saatiin nostetuksi merestä, eikä merkittäviä määriä radioaktiivisia aineita päässyt mereen.
Onnettomuuden vaikutukset

Ydinvoimalaonnettomuuden päästöjen suuruus riippuu siitä, vaurioituuko reaktorin polttoaine ja pysyykö suojarakennus ehjänä. Pelkkä ydinvoimalan vesivuoto ilman polttoaineen vaurioitumista ei aiheuta suurta säteilyvaaraa. Jos taas polttoainetta vaurioituu, eli onnettomuus luokitellaan vakavaksi onnettomuudeksi, niin radioaktiivisia aineita vapautuu suojarakennukseen. Jos suojarakennus pysyy ehjänä, kuten Three Mile Islandin onnettomuudessa, niin päästöt ympäristöön jäävät pieniksi. Suojarakennuksen rikkoutuminen vakavan onnettomuuden aikana voi aiheuttaa suuren radioaktiivisten aineiden päästön.
Erittäin vakava ydinonnettomuus voi vaatia väestönsuojelutoimia kymmenien kilometrien alueella. Tšernobylin onnettomuuden jälkeen evakuoitiin kaikki ihmiset 30 kilometrin säteeltä sekä lisäksi joitakin pahasti saastuneita kyliä tämän alueen ulkopuolella. Fukushiman onnettomuuden aikana evakuoitiin 30 kilometrin alue kokonaan. Laitoksen luoteispuolella evakuoitu alue ulottui 55 kilometrin päähän. Osaan Fukushiman evakuoidusta alueesta asukkaat palasivat myöhemmin.
Vuonna 2017 julkaistiin Bristolin yliopiston koordinoima  tutkimus  , jossa päädyttiin siihen, että ketään ei olisi kannattanut evakuoida Fukushimasta pitkäksi aikaa, koska evakuoinnista oli asukkaille enemmän haittaa kuin hyötyä, sillä säteilyannokset olisivat jääneet niin pieniksi ilman evakuointia. Tutkimuksessa tultiin samaan tulokseen Tšhernobylin vuoden 1990 noin 220 000 ihmistä koskeneen evakuoinnin osalta.