[2] La energía nuclear tiene al menos cuatro flujos de desechos que pueden dañar al ambiente:[3] El ciclo del combustible nuclear involucra algunos de los elementos e isótopos más peligrosos conocidos a la humanidad, incluyendo más de 100 radioisótopos y carcinógenos tales como el estroncio-90, yodo-131 y el cesio-137, que son las mismas toxinas que se pueden encontrar en la lluvia radiactiva creada por las armas nucleares.
[6] Se han sugerido varios métodos para el desecho final de la basura de alto nivel, incluyendo enterrarlos profundamente en estructuras geológicas estables, la transmutación y botarlos en el espacio.
[7] Existe un consenso internacional sobre la conveniencia de almacenar los desechos nucleares en depósitos subterráneos profundos,[8] pero ningún país en el mundo ha inaugurado un sitio en ese estilo.
El reprocesamiento ha sido políticamente controversial debido a su potencial para contribuir a la proliferación nuclear, la potencial vulnerabilidad al terrorismo nuclear, los desafíos políticos de la localización del sitio (un problema que se aplica igualmente al desecho directo del combustible gastado), y por su alto costo cuando se compara a la opción de un ciclo de combustible de una sola pasada.
[19] Para efectos de comparación, una persona promedio que viva en o sobre el nivel medio del mar recibe al menos 260 μSv por efecto de la radiación cósmica.
[21] El tritio es un isótopo radiactivo del hidrógeno que emite una partícula beta de baja energía y usualmente es medida en becquereles (átomos que decaen por segundo) por litro (Bq/L).
El tritio se puede disolver en agua normal cuando es liberado por una central nuclear.
La principal preocupación en las fugas de tritio es su presencia en el agua potable, además de la magnificación biológica que lleva a la presencia del tritio en los cultivos y el ganado que es consumido para alimentación.
[23] De acuerdo a la NRC, el tritio es el radioisótopo menos peligroso ya que emite una radiación muy débil y abandona el cuerpo en forma relativamente rápida.
[24] Se han realizado varios estudios epidemiológicos que dicen demostrar un riesgo aumentado de desarrollar varios tipos enfermedades, especialmente cánceres, entre la población que vive cerca de instalaciones nucleares.
Un metaanálisis ampliamente citado del año 2007 realizado por Baker et al.
Los partidarios de la energía nuclear argumentan que los problemas de los desechos nucleares ni siquiera llegan a aproximarse a los problemas generados por los desechos del combustible fósil.
[39] Solo en Estados Unidos, los combustibles fósiles matan 20.000 personas al año.
En esta comparación las muertes por TW-año de electricidad producida desde 1970 a 1992 son 885 para la hidroelectricidad, 342 para el carbón, 85 para el gas natural y 8 para la nuclear.
La eficiencia termal de estas centrales es algo más baja que las centrales a carbón,[44][45][46] así que crean más calor de desecho.
[48] Se reconoce que la Central Nuclear Turkey Point ha ayudado a mantener el estado de conservación del cocodrilo norteamericano, principalmente como un efecto del calor de desecho producido.
En Suiza, la central nuclear de Beznau proporciona calor para aproximadamente 20.000 personas.
[53][54] Los peores accidentes en las centrales nucleares han resultado en severa contaminación ambiental.
Posteriormente, el Reino Unido, Francia y algunos otros países aconsejaron a sus ciudadanos en considerar dejar Tokio, en respuesta a los temores de dispersión de la contaminación nuclear.
Las estimaciones de las muertes causadas por este accidente son controversiales y van desde 4.056 a 985.000.
Miles de personas que consumieron leche contaminada con yodo radiactivo desarrollaron cáncer a la tiroides.
[66] En el Reino Unido y Noruega, al año 2011, aún permanecen las restricciones para sacrificar ovejas criadas en pastos contaminados por la lluvia radiactiva.
Alemania ha prohibido la carne proveniente de la caza silvestre debido a la contaminación provocada por setas radiactivas.
Sin embargo, todas las otras etapas de la cadena del combustible nuclear – minería, transporte, fabricación del combustible, enriquecimiento, construcción del reactor, descomisionamiento y manejo de los desechos – usan combustibles fósiles y por lo tanto emiten dióxido de carbono.
[26] Muchos comentaristas han argumentado que una expansión de la energía nuclear ayudaría a combatir el cambio climático.