Nhà máy điện nguyêntử hay nhà máy điệnhạt nhân làmột nhà máytạo ra điệnnăng ở quy mô công nghiệp,sửdụngnănglượng thu đượctừ phản ứnghạt nhân. Các loại máy điện nguyêntử phổ biến hiện nay thựctế là nhà máy nhiệt điện, chuyểntải nhiệtnăng thu đượctừ phản ứng phânhủyhạt nhân thành điện năng. Đasố thực hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lò phản ứng nguyêntử phânhủyhạt nhânvới nguyên liệu ban đầu là đồngvị Uran 235 và sản phẩm thu được sau phản ứng thường là Pluton, các neutron vànănglượng nhiệtrấtlớn. Nhiệtlượng này, theohệ thống làm mát khép kín(để tránh tia phóngxạ ròrỉ ra ngoài) qua các máy trao đổi nhiệt, đun sôinước,tạo rahơi nước ở áp suất cao làm quay các turbinehơinước, và do đó quay máy phát điện, sinh ra điệnnăng. Khi quá trìnhsản xuấtvảxử lý chất thải đượcbảo đảm an toàn cao, nhà máy điện nguyêntửsẽ có thểsản xuấtnănglượng điệntương đốirẻ vàsạch sovới các nhà máysản xuất điện khác, đặc biệt nó có thể ít gây ô nhiễm môi trường hơn các nhà máy nhiệt điện đốt than hay khí thiên nhiên. Việclưu giữ và thải chất thảihạt nhân an toànvẫn còn làmột thách thức và chưa cómột giải pháp thíchhợp.Vấn đề quan trọng nhất là dòng chất thảitừ các nhà máynănglượnghạt nhân là nguyên liệu đã quasửdụng.Một lò phản ứng công suấtlớntạo ra 3 mét khối (25–30tấn) nguyên liệu đã quasửdụngmỗi năm. Nó baogồm urani không chuyển hóa đượccũng nhưmộtlượng khálớn các nguyêntử thuộc nhóm Actini (hầuhết là plutoni và curi). Thêm vào đó, có khoảng 3% là cácsản phẩm phânhạch. Nhóm actini (urani, plutoni, và curi) có tính phóngxạ lâu dài, trong khi đó cácsản phẩm phânhạch có tính phóngxạ ngắnhơn.