ประเด็นและนัยความมั่นคงด้านพลังงานในห่วงโซ่อุปสงค์ของพลังงานนิวเคลียร์

การทำเหมืองยูเรเนียม การประกอบเชื้อเพลิง การก่อสร้างและการซ่อมบำรุง
ณ กำลังผลิตของนิวเคลียร์ทั่วโลกในปัจจุบัน ทรัพยากรยูเรเนียมที่มีการค้นพบจะหมดลงไปในอีก 34 ปี ข้างหน้า รวมถึงปริมาณที่มีการคาดการณ์และแหล่งทางทหารในอดีต ทรัพยากรยูเรเนียมจะหมดไปในอีก 70 ปีข้างหน้า (18) การขยายตัวของพลังงานนิวเคลียร์อย่างมีนัยสำคัญจะลดเวลาการมีอยู่ของยูเรเนียม เชื้อเพลิงประกอบขึ้นจากแร่ยูเรเนียม ความสามารถในการผลิตที่จำกัดสำหรับส่วนประกอบพิเศษและมีขนาดใหญ่
ร้อยละ 58 ของแหล่งยูเรเนียมมาจาก 3 ประเทศคือ ออสเตรเลีย แคนาดาและคาซักสถาน มีการทำเหมืองยูเรเนียมใน 18 ประเทศ (19) โรงงานแปรรูปใน 5 ประเทศคือ สหรัฐอเมริกา แคนาดา ฝรั่งเศส สหราชอาณาจักรและรัสเซีย
ร้อยละ 52 ของการทำเหมืองยูเรเนียมดำเนินการโดย 3 บริษัทคือ คาเมโก(Cameco) ริโอตินโต (Rio Tinto)  และอาเรวา(Areva) โรงงานเสริมสมรรถนะยูเรเนียมขนาดใหญ่ดำเนินการใน 6 ประเทศ คือ ฝรั่งเศส เยอรมนี เนเธอร์แลนด์ สหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกาและรัสเซีย ส่วนในประเทศอื่น ๆ เป็นโรงงานขนาดเล็ก
เมื่อคุณภาพของยูเรเนียมลดลง ราคาและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการผลิตจะเพิ่มขึ้น ยูเรเนียมที่มีคุณภาพที่ต่ำกว่าต้องการพลังงานเพิ่มมากขึ้นเพื่อเปลี่ยนมันให้เป็นเชื้อเพลิง เช่นเดียวกับแร่ยูเรเนียมจากแหล่งอื่น ๆ เช่น ทะเลหรือหิน นั้นก็ต้องการพลังงานมากขึ้นเพื่อชดเชยกับที่มันผลิตได้ การผูกขาดแหล่งเชื้อเพลิงทำให้สถานการณ์เลวร้ายเพิ่มขึ้น ชิ้นส่วนต่างๆ มีเพียงไม่กี่ชนิด
ราคายูเรเนียมในตลาดโลกพุ่งขึ้น ราคาซื้อขายอยู่ที่ 40-60 ล้านเหรียญสหรัฐต่อปี ราคายูเรเนียมในเดือนมิถุนายน 2550 เพิ่มเป็น 136 เหรียญสหรัฐฯต่อปอนด์ เปรียบเทียบกับราคาในปี 2543 ซึ่งอยู่ที่ 7 เหรียญสหรัฐ อันเนื่องมาจากการขาดแคลนแหล่งยูเรเนียม ชนิดของเตาปฏิกรณ์ต้องการเชื้อเพลิงเฉพาะ เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของรัสเซียของโรงไฟฟ้า Temelin ในสาธารณรัฐเชคต้องเจอกับปัญหาอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนผู้จัดหาแหล่งเชื้อเพลิงในปี 2549 การขาดแคลนบุคลากรที่ได้รับการฝึกฝนในการก่อสร้างและการดำเนินการ
การขยายกำลังการผลิตพลังงานนิวเคลียร์จะทำให้แหล่งแร่ยูเรเนียมลดลงอย่างมากจนถึงระดับที่เป็นภัยคุกคามต่อความมั่นคงของการจัดหาพลังงาน ประเทศที่ใช้ยูเรเนียมจะต้องขึ้นต่อประเทศเพียงไม่กี่แห่งในการทำเชื้อเพลิง ความล่าช้าในการก่อสร้าง
มีเพียงไม่กี่ประเทศและบริษัทที่เกี่ยวข้องกับการทำเหมืองยูเรเนียม การออกแบบเตาปฏิกรณ์และสัญญาของแหล่งจัดหาเชื้อเพลิงมีนัยสำคัญต่อการจัดหาแหล่งเชื้อเพลิง  การปิดโรงไฟฟ้าเพื่อทำการซ่อยบำรุง อันเนื่องมาจากส่วนประกอบที่ไม่มีอยู่
ราคายูเรเนียมในตลาดโลกที่ไม่อาจคาดการณ์ได้

 

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งเป็นระบบรวมศูนย์ขนาดใหญ่และป้อนไฟฟ้าฐานเข้าระบบนั้น เมื่อมีปัญหาติดขัดจากการถูกรบกวน แม้เพียงจุดเล็ก ๆ นั้นอาจนำไปสู่การสูญเสียไฟฟ้าในเมืองทั้งเมืองหรือพื้นที่ทั้งหมดได้ ตัวอย่างเช่น ในเดือนกรกฏาคม 2007 แผ่นดินไหวในญี่ปุ่นได้ส่งผลกระทบต่อเตาปฏิกรณ์ 7 แห่งที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาชิวาซากิ-คาริวา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งนี้จ่ายกระแสไฟฟ้าร้อยละ 6-7 ของไฟฟ้าที่ใช้ในญี่ปุ่นและกรุงโตเกียวนั้นขึ้นอยู่กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างมาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดังกล่าวยังไม่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้าจนถึงปัจจุบันและคาดว่าจะหยุดดำเนินการไปอย่างน้อย 1 ปี สวีเดนประสบปัญหาแบบเดียวกันในปี 2006 และในปี 2011 แผ่นดินไหวในญี่ปุ่น คลื่นสึนามินำไปสู่มหันตภัยนิวเคลียร์ที่ฟูกูชิมา

ระบบกระจายศูนย์ อาคารต่างๆ จากบ้านเรือนไปจนถึงหน่วยอุตสาหกรรมที่มีกังหันลม แผงเซลล์สุริยะ หรือระบบการผลิตร่วมความร้อน-ไฟฟ้า หรือโรงไฟฟ้าขนาดเล็กที่อยู่ใกล้ชุมชนจะมีประสิทธิภาพมากกว่า และมีแนวโน้มน้อยที่จะเกิดความเสียหายหรือถูกรบกวนน้อยกว่า