Um derretimento nuclear descreve um mau funcionamento de um reator nuclear. O termo "fusão nuclear" é comumente usado pelo público e pela mídia de notícias, mas os engenheiros nucleares geralmente se referem a ele como um acidente com o núcleo fundido. Um derretimento nuclear ocorre quando a parte do meio do reator nuclear que contém as barras de combustível (seu "núcleo") não é resfriada adequadamente. Isto pode ocorrer quando o sistema de resfriamento falha ou é defeituoso de outra forma. Se isto acontecer, urânio ou plutônio ou materiais similares dentro do reator nuclear ficam quentes e podem começar a derreter ou a se dissolver. É este derretimento que é um derretimento nuclear. Devido ao calor de decaimento, um derretimento nuclear pode ocorrer mesmo em um reator que é desligado. O urânio e o plutônio liquefeitos em uma fusão nuclear, misturados com produtos de fissão, zircônio fundido do revestimento da barra de combustível, e outros materiais, é chamado de cório. O cório é altamente radioativo e permanece perigoso por muitos séculos após um derretimento. O zircônio é um perigo porque, a altas temperaturas, ele pode reagir com a água de resfriamento e fazer gás hidrogênio inflamável.