miniatura|Un equip de neteja treballant per eliminar la contaminació radioactiva després de l'accident de Three Mile Island La seguretat i protecció nuclears es defineixen per l'Agència Internacional de l'Energia Atòmica (IAEA) com "l'assoliment de condicions de funcionament adequades, la prevenció d'accidents o la mitigació de les conseqüències dels accidents, que resultin en la protecció dels treballadors, el públic i el medi ambient contra riscos de radiació indeguts". L'IAEA defineix la seguretat nuclear com "la prevenció, la detecció i la resposta al robatori, el sabotatge, l'accés no autoritzat, la transferència il·legal o altres actes maliciosos que impliquin materials nuclears, altres substàncies radioactives o les seves instal·lacions associades".IAEA safety Glossary – Version 2.0 September 2006
Això inclou les centrals nuclears i totes les altres instal·lacions nuclears, el transport de materials nuclears i l'ús i l'emmagatzematge de materials nuclears per a usos mèdics, energètics, industrials i militars.
La indústria de l'energia nuclear ha millorat la seguretat i el rendiment dels reactors i ha proposat dissenys de reactors nous i més segurs. Tanmateix, no es pot garantir una seguretat perfecta. Les possibles fonts de problemes inclouen errors humans i esdeveniments externs que tenen un impacte més gran del previst: els dissenyadors dels reactors de Fukushima al Japó no van preveure que un tsunami generat per un terratrèmol inhabilitaria els sistemes de reserva que se suposava que havien d'estabilitzar el reactor després del terratrèmol.Phillip Lipscy, Kenji Kushida, and Trevor Incerti. 2013. "The Fukushima Disaster and Japan's Nuclear Plant Vulnerability in Comparative Perspective ." Environmental Science and Technology 47 (May), 6082–6088. També són concebibles escenaris catastròfics que impliquen atacs terroristes, guerra, sabotatge intern i ciberatacs.
La seguretat de les armes nuclears, així com la seguretat de la recerca militar que implica materials nuclears, generalment es gestiona per agències diferents de les que supervisen la seguretat civil, per diverses raons, inclòs el secretisme.Force V: The history of Britain's airborne deterrent, by Andrew Brookes. Jane's Publishing Co Ltd; First Edition 1 Jan. 1982, , p.101. Hi ha preocupacions contínues sobre l'adquisició de material per fabricar bombes nuclears per part de grups terroristes.
Visió general dels processos nuclears i els problemes de seguretat , nuclear safety considerations occur in a number of situations, including:
Energia de fissió nuclear utilitzada en centrals nuclears, submarins i vaixells nuclears. Armes nuclears Combustibles fissionables com l'urani-235 i el plutoni-239 i la seva extracció, emmagatzematge i ús Materials radioactius utilitzats amb finalitats mèdiques, de diagnòstic i de recerca, per a bateries en alguns projectes espacials , Residus nuclears, residus radioactius de materials nuclears Energia de fusió nuclear, una tecnologia en desenvolupament a llarg termini Entrada no planificada de materials nuclears a la biosfera i a la cadena alimentària (plantes, animals i humans vius) si s'inhalen o s'ingereixen Continuïtat del subministrament d'urani
Amb l'excepció de les armes termonuclears i la recerca experimental sobre la fusió, tots els problemes de seguretat específics de l'energia nuclear deriven de la necessitat de limitar l'absorció biològica de la dosi compromesa (ingestió o inhalació de materials radioactius) i la dosi de radiació externa deguda a la contaminació radioactiva.
Per tant, la seguretat nuclear cobreix com a mínim:
Extracció, transport, emmagatzematge, processament i eliminació de materials fissionables Seguretat dels generadors d'energia nuclear Control i gestió segura d'armes nuclears, material nuclear susceptible d'ús com a arma i altres materials radioactius Manipulació segura, responsabilitat i ús en contextos industrials, mèdics i de recerca Eliminació de residus nuclears Limitacions de l'exposició a la radiació
Agències responsables Internacional miniatura|L'Organisme Internacional d'Energia Atòmica va ser creat el 1957 per fomentar el desenvolupament pacífic de la tecnologia nuclear alhora que proporciona salvaguardes internacionals contra la proliferació nuclear. A nivell internacional, l'Agència Internacional d'Energia Atòmica "treballa amb els seus estats membres i múltiples socis a tot el món per promoure tecnologies nuclears segures i pacífiques". Alguns científics diuen que els accidents nuclears japonesos del 2011 han revelat que la indústria nuclear no té prou supervisió, cosa que ha portat a renovades crides per redefinir el mandat de l'AIEA perquè pugui vigilar millor les centrals nuclears de tot el món.
El Conveni de l'OIEA sobre Seguretat Nuclear va ser adoptat a Viena el 17 de juny de 1994 i va entrar en vigor el 24 d'octubre de 1996. Els objectius del conveni són aconseguir i mantenir un alt nivell de seguretat nuclear a tot el món, establir i mantenir defenses efectives a les instal·lacions nuclears contra possibles riscos radiològics i prevenir accidents amb conseqüències radiològiques.IAEA Convention on Nuclear Safety
El conveni es va redactar arran dels accidents de Three Mile Island i Txernòbil en una sèrie de reunions a nivell d'experts celebrades entre el 1992 i el 1994, i va ser el resultat d'una feina considerable dels estats, incloses les seves autoritats nacionals de regulació i seguretat nuclear, i l'Agència Internacional d'Energia Atòmica, que fa de Secretaria del conveni.
Les obligacions de les parts contractants es basen en gran manera en l'aplicació dels principis de seguretat per a les instal·lacions nuclears que figuren al document de l'IAEA Safety Fundamentals «The Safety of Nuclear Installations» (Sèrie de Seguretat de l'IAEA núm. 110, publicada el 1993). Aquestes obligacions abasten el marc legislatiu i reglamentari, l'òrgan regulador i les obligacions tècniques de seguretat relacionades, per exemple, amb l'emplaçament, el disseny, la construcció, el funcionament, la disponibilitat de recursos financers i humans adequats, l'avaluació i la verificació de la seguretat, l'assegurament de la qualitat i la preparació per a emergències.
La convenció va ser modificada el 2014 per la Declaració de Viena sobre Seguretat Nuclear. Això va donar lloc als principis següents:
1. Les noves centrals nuclears s'han de dissenyar, ubicar i construir d'acord amb l'objectiu de prevenir accidents durant la posada en marxa i el funcionament i, en cas que es produeixi un accident, mitigar les possibles emissions de radionúclids que causin contaminació fora del lloc a llarg termini i evitar emissions radioactives primerenques o emissions radioactives prou grans com per requerir mesures i accions de protecció a llarg termini.
2. S'han de dur a terme periòdicament i regularment avaluacions de seguretat exhaustives i sistemàtiques per a les instal·lacions existents al llarg de la seva vida útil per tal d'identificar millores de seguretat orientades a assolir l'objectiu anterior. Les millores de seguretat raonablement practicables o assolibles s'han d'implementar de manera oportuna.
3. Els requisits i les regulacions nacionals per abordar aquest objectiu durant tota la vida útil de les centrals nuclears han de tenir en compte les normes de seguretat pertinents de l'OIEA i, si escau, altres bones pràctiques identificades, entre d'altres, a les reunions de revisió del CNS.
Hi ha diversos problemes amb l'IAEA, diu Najmedin Meshkati de la Universitat del Sud de Califòrnia, escrivint el 2011:
"Recomana normes de seguretat, però els estats membres no estan obligats a complir-les; promou l'energia nuclear, però també supervisa l'ús nuclear; és l'única organització mundial que supervisa la indústria de l'energia nuclear, però també està carregada de comprovar el compliment del Tractat de No Proliferació Nuclear (TNP)".
Seguretat i protecció de les centrals nuclears Complexitat Les centrals nuclears són alguns dels sistemes energètics més sofisticats i complexos mai dissenyats.Jan Willem Storm van Leeuwen (2008). Nuclear power – the energy balance Cap sistema complex, independentment de com de ben dissenyat i enginyat estigui, no es pot considerar a prova de fallades. La periodista i autora veterana Stephanie Cooke va argumentar:
Els reactors en si eren màquines enormement complexes amb un nombre incalculable de coses que podien sortir malament. Quan això va passar a Three Mile Island el 1979, es va exposar una altra falla en el món nuclear. Un mal funcionament va conduir a un altre, i després a una sèrie d'altres, fins que el nucli del reactor va començar a fondre's, i fins i tot els enginyers nuclears més qualificats del món no van saber com respondre. L'accident va revelar greus deficiències en un sistema que estava destinat a protegir la salut i la seguretat públiques.Stephanie Cooke (2009). In Mortal Hands: A Cautionary History of the Nuclear Age, Black Inc., p. 280.
L'accident de Three Mile Island de 1979 va inspirar el llibre de Perrow, *Normal Accidents* (Accidents normals), on es produeix un accident nuclear com a resultat d'una interacció imprevista de múltiples fallades en un sistema complex. L'accident nuclear transmès per la força (TMI) va ser un exemple d'accident normal perquè era "inesperat, incomprensible, incontrolable i inevitable".Perrow, C. (1982), ‘The President's Commission and the Normal Accident’, in Sils, D., Wolf, C. and Shelanski, V. (Eds), Accident at Three Mile Island: The Human Dimensions, Westview, Boulder, pp.173–184.
Perrow va concloure que la fallada de Three Mile Island era conseqüència de l'immensa complexitat del sistema. Aquests sistemes moderns d'alt risc, es va adonar, eren propensos a fallades per molt ben gestionats que fossin. Era inevitable que finalment patissin el que ell va anomenar un "accident normal". Per tant, va suggerir, potser seria millor contemplar un redisseny radical o, si això no fos possible, abandonar completament aquesta tecnologia.
Un problema fonamental que contribueix a la complexitat d'un sistema d'energia nuclear és la seva vida útil extremadament llarga. El termini des de l'inici de la construcció d'una central nuclear comercial fins a l'eliminació segura dels seus últims residus radioactius pot ser de 100 a 150 anys.Jan Willem Storm van Leeuwen (2008). Nuclear power – the energy balance
Modes de fallada de les centrals nuclears Hi ha preocupació que una combinació d'errors humans i mecànics en una instal·lació nuclear pugui causar danys importants a les persones i al medi ambient:
Els reactors nuclears en funcionament contenen grans quantitats de productes de fissió radioactius que, si es dispersen, poden representar un perill de radiació directa, contaminar el sòl i la vegetació i ser ingerits per humans i animals. L'exposició humana a nivells prou alts pot causar tant malalties a curt termini com la mort, i mort a llarg termini per càncer i altres malalties.Globalsecurity.org: Nuclear Power Plants: Vulnerability to Terrorist Attack p. 3.
És impossible que un reactor nuclear comercial exploti com una bomba nuclear, ja que el combustible mai no està prou enriquit perquè això passi.Safety of Nuclear Power Reactors, World Nuclear Association, http://www.world-nuclear.org/info/inf06.html
Els reactors nuclears poden fallar de diverses maneres. Si la inestabilitat del material nuclear genera un comportament inesperat, pot provocar una excursió de potència incontrolada. Normalment, el sistema de refrigeració d'un reactor està dissenyat per poder gestionar l'excés de calor que això provoca; tanmateix, si el reactor també pateix un accident per pèrdua de refrigerant, el combustible es pot fondre o fer que el recipient que el conté es sobreescalfi i es fongui. Aquest esdeveniment s'anomena fusió nuclear.