炉心溶融
発生した水素は、外部から冷却のために注入された水から発生した酸素、あるいは原子炉内圧力が下がったとき亀裂などから流入した酸素などと混合したとき、あるいは原子炉格納容器内の蒸気圧が高くなり密閉材の耐圧限界を超えて格納容器から水蒸気などとともに建屋に漏れ出るなどすると空気と混ざって爆発を起こす恐れがある。原子炉内部で水素爆発が発生すると容器や建屋を大きく破壊し、事態をより悪化させる恐れがある。これを防ぐために、「ベント」（排気; ベンチレーション。原子炉格納容器の圧力抑制室または原子炉格納容器そのものに通じる弁を大気に開放し内圧を下げること）のほか静的触媒式水素再結合装置によって水素を酸素と結合させて水蒸気として取り除いたり、水素燃焼装置（イグナイタ）により炉心損傷時に短時間に発生する多量の水素を計画的に燃焼させるなどといった対策が行われる。
化学平衡
水素 H は高温・高圧下で、通常の鋼の中にある炭素と反応しメタン CH として、取り除かれてしまうために、鋼の強度が低下し（水素脆性）爆発してしまうことがある。カール・ボッシュは、内側には炭素をほとんど含まない軟鉄で H との反応を抑えて、外側には炭素を多く含んだ鋼鉄で強い圧力を支えるという、特殊な NH 合成用の特殊な二重鋼管を開発しこの問題を解決した。