Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı'na göre, nükleer enerji, fosil yakıtların yanması sonucu salınan karbondioksit ve diğer hava kirleticilerini serbest bırakmadan nispeten küçük bir yakıt miktarından büyük miktarda enerji üretme yeteneği sunuyor. /strong> Nükleer enerji, yenilenebilir enerji kaynaklarından daha iyi güvenilirlik ve daha fazla enerji üretimi ve fosil yakıtlardan daha az çevresel kaygı sunar.
Fosil yakıtlarla karşılaştırıldığında, nükleer enerjinin temel avantajı karbon emisyonu eksikliğidir. Tek bir 1000 megawatt'lık kömür tesisi yılda 6.000.000 tondan fazla karbondioksit üretebilir. Karşılaştırılabilir bir nükleer santral yalnızca 830 ton atık üretiyor, çoğu düşük miktarda özel işlem gerektiren düşük seviyeli radyoaktif atık. Modern reaktörler eski tasarımlardan daha az atık üretiyor ve bazı yeni tasarımlar mevcut nükleer atıkları yeniden işliyor ve yakıt olarak kullanıyor.
Yenilenebilirlerle karşılaştırıldığında nükleer enerjinin avantajları enerji yoğunluğu, ölçeklenebilirlik ve güvenilirliktir. 1000 megawatt üretmek için, bir güneş enerjisi tesisinin bir nükleer santralin yaklaşık 12 katına ihtiyacı var ve bir rüzgar çiftliği 36 kat daha fazla alana ihtiyaç duyabilir. Nükleer santraller, talep yüksek olduğunda üretimlerini artırabilir ve talep düştüğünde gücü azaltabilir, yalnızca kaynak mevcut olduğunda enerji üreten rüzgar ve güneş yöntemlerinin aksine.