Der große Nachteil der Kernenergie liegt im radioaktiven Abfall, der dabei entsteht. Die großen Urankerne zerfallen in eine ganze Reihe leichterer Elemente. Die meisten der dabei entstehenden Isotope sind ebenfalls radioaktiv und viele haben kürzere Halbwertszeiten als das Uran selbst. Der Abfall ist dadurch sogar noch radioaktiver als das ursprünglich eingesetzte Uran.
Spaltprodukte im radioaktiven Niederschlag
Von diesen Spaltprodukten entsteht im Brennstoff der Reaktoren naheliegender Weise eine große Menge. Ein geringer Teil davon lässt sich aus dem aufgearbeiteten Brennstoff gewinnen und wiederverwenden, zum Beispiel in der Medizin: Das radioaktive Iod-131 etwa dient in kleinen Mengen zur Diagnostik und Therapie von Schilddrüsenkrebs. Allerdings produzieren die Reaktoren viel mehr Abfall, als Bedarf an den noch brauchbaren Überresten des Kernbrennstoffs besteht. Radioaktives Material für Medizin und Wissenschaft stammt hauptsächlich aus Forschungsreaktoren.

Bei den mittlerweile eingestellten Atomwaffentests unter freiem Himmel und bei Störfällen wie den Katastrophen von Tschernobyl und Fukushima sind es diese Spaltprodukte, von denen die große Gefahr ausgeht. Dabei gelangten große Mengen davon als radioaktiver Niederschlag ins Umland. Auch hierbei spielt das Iod-131 eine tragische bedeutende Rolle: Iod wird im menschlichen Körper in der Schilddrüse gespeichert. Die Radioaktivität des Iod-131 kann das Organ dann stark schädigen und statt zum Heilmittel zum Auslöser von Schilddrüsenkrebs werden.
In der Nahrung und im Körper
Wie sich vor kurzem zeigte, bleiben die radioaktiven Spaltprodukte nicht unbedingt dort, wo sie nach einer Katastrophe niedergehen: Waldbrände in der Umgebung von Tschernobyl tragen auch fast 20 Jahre nach dem Unglück noch radioaktive Partikel mit dem Rauch in die Atmosphäre, so dass sie sich weiter ausbreiten.