根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，斯坦福大学发表声明警告，长期以来被吹捧为核能未来的小型模块化反应堆实际上会比传统的核电站产生更多的放射性废弃物。研究主要作者、麦克阿瑟学院斯坦福大学国际安全与合作中心（CISAC）的前博士后研究员 Lindsay Krall 表示：“我们的研究表明，大多数小型模块化反应堆的设计实际上会增加需要管理和处置的核废料数量，在我们研究的案例中，这一数量会增加 2 到 30 倍。”“这些发现与这种先进核技术的倡导者们宣称的降低成本并减少放射性废弃物的好处截然相反。”

当中子分裂反应堆中心的铀原子时，核反应堆会产生能量，并产生新的中子继续分裂其他的铀原子，从而产生连锁反应。但是一些中子会从核心逸出并撞到周围的结构材料（例如钢和混凝土）上，这个问题被称为中子泄露。被逸出的中子“激活”之后，这些材料会变得具有放射性。这项新研究发现，由于小型模块化反应堆的尺寸较小，与传统反应堆相比，它们会出现更多的中子泄露。泄露的增加会影响其废弃物的数量和构成。Ewing 表示：“泄露的中子越多，中子激活过程产生的放射性就越大。”“我们发现，小型模块化反应堆产生的中子活化钢至少比传统核电站多九倍。这些放射性材料在废弃处置之前必须仔细进行管理，这将代价高昂。”

声明指出，这是一个问题，因为仅在美国，废核燃料就以每年大约 2000 公吨的速度积累，这些废料“目前存储在反应堆场的水池或干桶中”。但这不是唯一的问题： 研究还发现，和现有的核发电站相比，小型模块化反应堆生产每单位能量产生的废核燃料的数量要多得多，而且复杂得多。共同作者、英属哥伦比亚大学公共政策与全球事务学院院长 Allison Macfarlane 教授表示：“一些小型模块化反应堆设计需要化学高热值燃料和冷却剂，这些燃料和冷却剂会产生难以处理的废料。”“那些高热值燃料和冷却剂在废弃处置之前可能需要昂贵的化学处理。” 研究得出的结论是，总体而言，小型模块化设计在放射性废物产生、管理需求和废弃处置选择方面不如常规反应堆。废核燃料的长期辐射也是一个问题。研究小组估计，一万年以后，三个研究模块生产单位能量所排放出的废核燃料中钚的放射性毒性将比常规核发电站废核燃料中钚的放射性毒性至少高 50%。作者们表示，由于这种高水平的放射毒性，小型模块化反应堆废物的地质储存库应该通过周全的选址过程，仔细加以选择。