近半个世纪以来，人类一方面发展核能，另一方面，到现在为止，没有任何国家找到安全、永久处理高放射性核废料的办法。核能一方面具有许多优点，如体积小而能量大，核能比化学能大几百万倍，作为缓和世界能源危机的一种经济有效的措施，堪称清洁能源，另一方面又经常发生核爆炸、泄露等事故，并且其产生的巨大核废料难以处理，那么我们还能不能称之为一种清洁能源呢首先，核能发电消耗的燃料比化石燃料消耗的物质要少得多。铀核裂变是现在核电站中最常见的形式，氢的同位素氘、氚核聚变反应是现在试验堆采用的形式，因而铀、氘、氚也就成为最主要的核能燃料。由于单位物质中的核能比化学能大的多，1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。1公升海水里（含30毫克氘）提取出的氘，在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量，氘的发热量相当于同等煤的2000万倍。因而同样发电核能消耗的物质就比化石燃料要少得多。例如，1台100万千瓦核电机组，每年需要更换约50个燃料组件、合25吨左右核燃料，只需要27卡车就能运送，而同等装机容量的煤电站则需要300万吨煤，要用5万节车皮来装。1座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克。显然核能还可以缓解交通运输压力。
其次，利用反应堆产生的能量直接供热，也有十分广阔的市场。例如，建设一座20万千瓦的低温供热堆，每年消耗二氧化铀仅1吨，它可以为500万平方米的建筑供暖。而为同样建筑面积供暖的锅炉，每年需要烧煤30万吨。以装机容量1000千瓦的燃煤电厂和核电厂相比，两者发电量分别为55亿度和56亿度，燃煤电厂要排放二氧化碳588万吨、二氧化硫4.4万吨，氧化氮2.2万吨以及近万吨烟尘、45万吨的灰渣。核电厂上述五种污染物排放量为零。显然，核能发电对环境的影响很小，不产生污染环境的硫、氮氧化物，不释放温室效应的二氧化碳气体。
另外，核电占地相对较少。100万千瓦核电占地中仅相当于风电的5％。对于获得同样单位能量的原料来说，铀的采掘量远远小于煤炭的采掘量，也就是说其占地和对环境的影响，包括对自然地貌的破坏也要小得多。美国洛克菲勒大学的环保专家在分析比较了风能、太阳能、生物能这些可再生能源以及核能对自然的单位面积破坏情况后，最终得出的结论与人们想象的恰好相反，即与这些可再生能源相比，核能更绿色；从单位面积的能源产出看，核能更比这些可再生能源有着难以比拟的优势。
因此，在还没有找到新的干净替代能源以前，核能发电是唯一能大量提供电、而又不排放温室效应气体的发电方式。
