核反應堆的一個特點是在停堆后仍需要對堆芯進行冷卻，因為核燃料有自衰變余熱，雖然比人控裂變產生的熱量小的多，但是如果長時間得不到冷卻，也會使得堆芯達到上千度的高溫，導致核燃料棒融化，然后是燒穿外層保護的鋯合金包殼管、壓力容器和安全殼等，造成核泄漏。
而在反應堆停堆的情況下，余熱冷卻系統的泵所需的電力就需要從外部輸入。一般情況會準備多路外電網輸入，同時每臺機組一般有2臺應急柴油發電機供電，而且同一電廠內的其他機組的應急柴油發電機也可以互相備用。
日本福島核電站在發生強烈地震和海嘯后，外電網全部癱瘓，自身的應急柴油發電機在運行一小時后，也因為海嘯的襲擊而全部喪失，這就導致失去所有外部電源供應，堆芯失去強迫冷卻手段，因此發生核燃料衰變余熱使反應堆壓力容器溫度和壓力升高，不得不采取卸壓的方法向外排出帶有放射性的蒸汽，導致放射性污染。
