Um derretimento nuclear é o pior cenário para uma usina nuclear, causando a liberação generalizada de radiação mortal no ambiente que pode se espalhar a centenas de quilômetros de distância impactando a vida selvagem, bem como os seres humanos. A radiação não pode ser vista, cheirada ou provada e a exposição pode levar a sérios efeitos colaterais como queda de cabelo, bolhas de pele, tumores e câncer e se a dose for suficientemente grande, a morte. Desde 1952, houve catorze derretimentos de gravidade variável tanto em reatores comerciais, militares e experimentais. Os três mais desastrosos derretimentos incluem Three Mile Island em 1979, Chernobyl em 1986 e Fukushima Daiichi em 2011. É importante lembrar que um derretimento nuclear não é um acontecimento trágico singular, como muitas vezes acontece com os desastres naturais. Os efeitos de um derretimento podem durar centenas de anos à medida que a radiação se decompõe lentamente.
O que realmente causa um derretimento? Um derretimento ocorre em um reator quando o combustível não está sendo resfriado adequadamente. As varetas de combustível são mantidas submersas debaixo de água, com a água a funcionar como um refrigerante. Se o calor gerado pela reação de fissão é tão grande que faz com que a maioria da água ferva expondo as varetas de combustível ao ar. As pastilhas de urânio na haste rapidamente se tornam tão quentes que atingem seu ponto de fusão, queimando através do invólucro da haste de combustível de zircônio e do piso da câmara de contenção causando uma ampla liberação de radiação.