A nukleáris olvadás egy atomerőmű legrosszabb forgatókönyve, amely halálos sugárzás széleskörű kibocsátását okozza a környezetbe, amely több száz kilométeres távolságra terjedhet, és hatással lehet az élővilágra és az emberekre is. A sugárzást nem lehet látni, szagolni vagy megízlelni, és az expozíció olyan súlyos mellékhatásokhoz vezethet, mint a hajhullás, bőrhólyagok, daganatok és rák, és ha a dózis elég nagy, akkor halálhoz. 1952 óta tizennégy különböző súlyosságú olvadás történt kereskedelmi, katonai és kísérleti reaktorokban. A három legkatasztrofálisabb leolvadás közé tartozik az 1979-es Three Mile Island, az 1986-os csernobili és a 2011-es fukusimai Daiichi. Fontos megjegyezni, hogy egy nukleáris olvadás nem egy egyszeri tragikus esemény, mint ahogyan az a természeti katasztrófák esetében gyakran előfordul. Az olvadás hatásai több száz évig is eltarthatnak, mivel a sugárzás lassan lebomlik.
Mi okozza valójában az olvadást? Az olvadás akkor következik be egy reaktorban, ha az üzemanyagot nem hűtik megfelelően. Az üzemanyagrudakat a víz alá merítve tartják, a víz pedig hűtőközegként működik. Ha a hasadási reakció során keletkező hő olyan nagy, hogy a víz nagy része felforr, és az üzemanyagrudakat a levegőnek teszi ki. A rúdban lévő urángranulátumok gyorsan olyan forróvá válnak, hogy elérik az olvadáspontjukat, és átégetik a cirkónium fűtőanyag-rudak burkolatát és a biztonsági kamra padlóját, ami széleskörű sugárzást okoz.