所谓重大事故,就是指冷却剂丧失事故(loss of coolant accident,LOCA),或临界事故。冷却剂丧失事故,意指反应堆堆芯损失了冷却剂或经历了冷却剂的重大中断。如果未能相对迅速地恢复足够的冷却剂,堆芯可能会过热,然后部分熔化或全部熔化。回忆一下,裂变反应会产生高度放射性的裂变产物。这些材料在放射性衰变过程中释放巨大的热量,这种衰变热可以保持在非常高的水平并持续几个小时到数天——这取决于反应堆的运行历史。冷却剂丧失引起的过热会导致燃料熔化或破碎,释放出高放射性物质。如果其他的保护层不起作用,裂变产物可能会进入环境中去。如在后面将讨论的三哩岛核事故,就是一起冷却剂丧失事故。
尽管三哩岛核事故以来,安全状况已有改进,但美国的核安全也并不完美。例如,2002年3月,检查人员发现硼酸将要危险地把俄亥俄州戴维斯·贝斯核电厂(Davis Besse Nuclear Power Plant)的反应堆压力容器的顶盖锈穿。这个厂需要进行一些维修和升级。在花费了6亿美元左右后,这个厂准备在两年后重新启用。2006年1月,戴维斯·贝斯核电厂的所有者承认了几个安全违规行为,多数与反应堆压力容器顶盖事件有关。1977年以来,这座核电厂也经历过其他一些麻烦事故,包括一次给水阀故障、一次稳压器阀门卡死故障、给水泵故障和一次龙卷风袭击。在龙卷风袭击事故中,该核电厂的紧急柴油发动机提供了电力,直到有了可靠的外部电源为止。这说明了备用的柴油发电机在核电厂纵深防御安全中的重要性。戴维斯·贝斯核电厂不是唯一一家违反安全规定的核电厂,但它的违规情况最坏。