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O "sarcófago" que abriga o reator 4 da usina nuclear de Chernobyl, construído para conter a radiação liberada pelo acidente.

O derretimento nuclear ocorre quando o núcleo de um reator nuclear deixa de ser apropriadamente controlado e resfriado devido a falhas no sistema de controle ou no sistema de segurança nuclear, fazendo com que estruturas de combustível do reator (contendo urânio ou plutônio e produtos de fissão altamente radioativos) comecem a sobreaquecer e a derreter-se. Um derretimento nuclear é considerado um acidente nuclear sério pois pode provocar a destruição de um ou mais dos sistemas de contenção, liberando produtos altamente radioativos para o meio ambiente.

Vários derretimentos nucleares de diferentes magnitudes ocorreram durante a história das operações nucleares civis e militares, envolvendo desde danos no núcleo do reator até a sua completa destruição. Em alguns casos foram necessários reparos extensivos ou descomissionamento do reator nuclear. Nos casos mais extremos, como o Desastre de Chernobyl, foram causadas mortes e foi necessária a evacuação quase permanente de civis de uma grande área .

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