अणुभट्टीत अपघाताच्या वेळी होणारे स्फोट हे धोकादायक असले तरी ते अणुबॉम्बसारख्या तीव्रतेचे स्फोट नसतात. तसंच हे स्फोट अनेकदा अणुविखंडनामुळे नव्हे तर इतर कारणांमुळे घडून येतात.

अणुभट्टीतील तापमान काही कारणाने फारच वाढलं, तर निर्माण होणाऱ्या वाफेच्या दाबाने अणुभट्टीत स्फोट होऊ शकतो. या वाढलेल्या तापमानामुळे काही वेळा वाफेची अणुइंधनाभोवती असलेल्या धातूच्या नळकांड्याबरोबर रासायनिक क्रिया होते. यात निर्माण होणाऱ्या डायड्रोजन वायूमुळे अणुभट्टी स्फोट होतो. अशा प्रसंगी काही वेळा खबरदारीचा उपाय म्हणून अणुभट्टीच्या आसपासचा परिसर मोकळा करण्यात येतो.

इ. स. १९७९ साली अमेरिकेतील थ्री माइल आयलण्ड येथील झालेला अपघात हा अणुभट्टीतला मोठ्या स्वरूपाचा अपघात होता. हा अपघात शीतक म्हणून वापरायच्या पाण्याच्या वाहिन्यांतील झडपा नादुरुस्त झाल्यामुळे झाला. यानंतरच्या गुंतागुंतीमुळे शीतकाचं वाफेत रूपांतर होऊन अणुभट्टीतील शीतकच नष्ट झालं. यामुळे अणुइंधनाच्या नळकांड्या प्रमाणाबाहेर तापून वितळल्या. या प्रकारात किरणोत्सर्गी पदार्थ अणुभट्टीच्या बाहेर पडून हवेद्वारे इतरत्र पसरले.

अणुभट्टीचा आणखी एक मोठा अपघात इ. स. १९८६ साली रशियातील (आताच्या युक्रेनमधील) चेर्नोबिल येथे घडला. अणुभट्टीतील नियंत्रण यंत्रणांची चाचणी चालू असतानाच तिथली ऊर्जानिर्मिती नियंत्रणाबाहेर गेली व त्यामुळे स्फोट घडून आले. मुळातच सदोष आराखड्यावर आधारलेल्या या अणुभट्टीभोवती पोलाद आणि काँक्रीटचे अत्यंत आवश्यक असे विशिष्ट प्रकारचे संरक्षक आवरणही नव्हते. त्यामुळे या स्फोटात मोठ्या प्रमाणावर किरणोत्सर्ग बाहेर पडून दूरवर पसरला.

जपानमधल्या फुकुशिमा येथे झालेले अणुभट्ट्यांचे अपघात हे बाह्यकारणामुळे झालेले अपघात आहेत. तिथे झालेल्या तीव्र भूकंपानंतर या अणुभट्ट्या स्वयंचलित सुरक्षा यंत्रणेद्वारे बंद पडल्या. परंतु त्यानंतर आलेल्या त्सुनामी लाटेने मात्र या अणुभट्ट्यांत शीतक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या पाण्याचे अभिसरण करणारे पंप बंद पाडले. परिणामी, या अणुभट्ट्यांतील अंतर्भागाचे तापमान वाढत गेले व त्याची परिणती स्फोटांत होऊन किरणोत्सर्ग बाहेर पसरू लागला.