Awaria jądrowa to najgorszy scenariusz dla elektrowni jądrowej, powodujący powszechne uwalnianie śmiertelnego promieniowania do środowiska, które może rozprzestrzeniać się setki mil dalej, wpływając na dzikie zwierzęta, a także na ludzi. Promieniowania nie można zobaczyć, powąchać ani posmakować, a narażenie na nie może prowadzić do poważnych skutków ubocznych, takich jak utrata włosów, pęcherze na skórze, guzy i nowotwory, a jeśli dawka jest wystarczająco duża – do śmierci. Od 1952 roku doszło do czternastu stopieńów o różnym nasileniu, zarówno w reaktorach komercyjnych, wojskowych, jak i eksperymentalnych. Trzy najbardziej katastrofalne stopienia to Three Mile Island w 1979 roku, Czarnobyl w 1986 roku i Fukushima Daiichi w 2011 roku. Należy pamiętać, że awaria elektrowni jądrowej nie jest pojedynczym tragicznym wydarzeniem, jak to często bywa w przypadku klęsk żywiołowych. Skutki awarii mogą trwać przez setki lat, ponieważ promieniowanie powoli się rozpada.
Co tak naprawdę powoduje stopienie? Do stopienia dochodzi w reaktorze, gdy paliwo nie jest odpowiednio chłodzone. Pręty paliwowe są zanurzone pod wodą, a woda służy jako chłodziwo. Jeżeli ciepło wytworzone w wyniku reakcji rozszczepienia jest tak duże, że powoduje wygotowanie się większości wody, pręty paliwowe zostają wystawione na działanie powietrza. Granulki uranu znajdujące się w pręcie szybko stają się tak gorące, że osiągają temperaturę topnienia, przepalając cyrkonową obudowę pręta paliwowego i podłogę komory izolacyjnej, powodując powszechne uwolnienie promieniowania.