Tsirkooniumi kasutatakse tuumareaktorites peamiselt selle suurepärase korrosioonikindluse ja kõrge temperatuurikindluse tõttu. Mõned tsirkooniumi konkreetsed kasutusalad tuumareaktorites hõlmavad järgmist:

1. Kattematerjal: tsirkooniumisulamit, näiteks tsirkooniumisulamit, kasutatakse tuumareaktorite kütusevarraste tuumkütuse graanulite ümber katmiseks. Tsirkooniumkate tagab radioaktiivset kütust sisaldava tõkke ja takistab radioaktiivse materjali sattumist reaktori jahutusvedelikku.

2. Konstruktsiooniosad: tsirkooniumisulamit kasutatakse reaktori südamiku erinevate konstruktsiooniosade jaoks, nagu tugistruktuurid ja muud põhikomponendid, mis nõuavad kõrge temperatuuri tugevust ja korrosioonikindlust.

3. Juhtvardad: juhtvardad on valmistatud tsirkooniumipõhisest sulamist ja reguleerivad tuumareaktsioone, neelates neutroneid ja kontrollides reaktori südamiku lõhustumiskiirust.

Üldiselt muudavad tsirkooniumi korrosioonikindlus, stabiilsus kõrgel temperatuuril ja madal neutronite neeldumine oluliseks materjaliks tuumareaktorite ohutuks ja tõhusaks tööks. Selle kasutamine tuumarakendustes aitab tagada reaktorisüdamike ja nendega seotud komponentide terviklikkuse ja ohutuse.