堆芯熔毀（英語：meltdown），又稱為核熔毀或熔毀，是核反應堆因無法及時冷卻而熔化造成的損毀。堆芯熔毀后可引發(fā)具有放射性的物質外泄，影響人類及其他生物的健康。在核電站中，堆芯熔毀穩(wěn)定化系統(tǒng)（Core Melt Stabilization System）會用來減緩堆芯熔毀的影響，并確保核心保護殼的完整性。

核反應堆

核泄漏雖也可指使用核動力的航海器具（如潛艇或航空母艦等）所發(fā)生的災害，不過一般是指用核電站內發(fā)生的核熔毀事件，例如切爾諾貝利核事故與福島第一核電站事故。

堆芯熔毀的原因可能有以下幾種：

1、反應堆冷卻劑的冷卻能力異常降低或喪失（核電站冷卻劑喪失事故）

2、應對堆芯異常的輸出上升時，緊急停止（控制棒完全插入以緊急停機）失敗

3、堆芯發(fā)生異常過渡變化

4、大地震、重量物落下等造成堆芯受損（包括被覆管因高溫而脆化受損的情況）

5、冷卻水的回路受阻造成冷卻能力降低

核反應堆

其中最主要是核反應堆的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或因外界因素自動停止運作，即使控制棒已插入爐內，核裂變反應產(chǎn)生的熱也會將累積在爐內，將水燒干。當燃料棒所包覆的鋯錫合金（Zircaloy）因爐內溫度過高而達到兩千多度的熔點時，便可能使反應堆燃料棒中的核燃料如氧化鈾外泄出燃料棒。

堆芯熔毀的危害

爐內的水沸騰后所形成的高溫水蒸氣與鋯錫合金接觸時，會分解出氫氣：

Zr + 2H2O → ZrO2 + 2H2↑

當氫氣無法排出而累積，與空氣混合后，則可能會發(fā)生氫氣爆炸而損壞壓力容器及圍阻體。

堆芯熔毀之后果可能是放射性物質逸出反應堆壓力容器，甚至是圍阻體。

沒有破壞圍阻體的核泄漏所發(fā)出的輻射導致的危害大多遠比核武器的小，但若圍阻體損壞，對鄰近土地的長期污染很有可能遠超過核武器爆炸。這是因為核電站儲存的燃料及核廢料量遠超過核子彈，而且核子彈爆炸時已經(jīng)將大部分的燃料給反應掉，因此原子彈的污染在短期內就會降低到可接受程度，而核電站嚴重事故釋出的污染物質，不但數(shù)量龐大，也有數(shù)萬年以上的半衰期。

另外，核泄漏雖然不一定總會引發(fā)核災害，但已是已知核能應用上的最大安全及環(huán)保隱憂。

核反應堆

發(fā)生過的堆芯熔毀事故：

1966年 恩里科·費米核電站一號機事故（Fermi 1，美國密歇根州）

1969年 Lucens核電站事故（瑞士沃州）

1979年 三哩島核泄漏事故（美國賓州，國際核事件分級表列為第5級）

1986年 切爾諾貝利核電站事故（蘇聯(lián)，現(xiàn)今烏克蘭，國際核事件分級表列為第7級）

2011年 福島第一核電站事故（日本福島縣，國際核事件分級表列為第7級）