De kernwapenproductie zelf is de enige stap waarin de militaire atoomketen afwijkt van de civiele keten. Zowel militaire als civiele verrijkingsfabrieken kunnen hetzelfde hoogverrijkt uranium produceren en het 'civiele' plutonium gevormd in kerncentrales kan net zo goed gebruikt worden in kernwapens als 'militair' plutonium. Door dit soort zaken biedt het vreedzame gebruik van kernenergie een goede basis voor de ontwikkeling van kernwapens en verdere proliferatie. Het is dan ook niet verwonderlijk dat kernwapenproliferatie meestal begint vanuit landen met civiele Kernenergieprogramma's. Om dit te voorkomen is een verdrag afgesloten, het Non-Proliferatie Verdrag (NPV), en door de Verenigde Naties een controle-instituut, het Internationaal Atoom Agentschap (IAEA), ingesteld. Deze maatregelen zijn echter niet afdoende gebleken om verspreiding (proliferatie) van kernwapens te voorkomen.

Proliferatie
Naast verticale proliferatie, waarbij binnen de officiële kernwapenstaten (Verenigde Staten, Rusland, Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en China) meer kernwapens geproduceerd worden of nieuwe typen ontwikkeld, speelt kernenergie vooral een rol bij horizontale en latente proliferatie. Bij horizontale proliferatie gebeurt dit doordat landen die proberen kernwapens te verkrijgen legaal of illegaal 'civiele' nucleaire kennis en uitrusting van andere landen importeren. Technologieën voor verrijking en opwerking zijn daarbij het meest gewild, omdat ze direct kernwapenmaterialen produceren.

Verrijkingstechnologie van het Duits-Brits-Nederlandse bedrijf Urenco werd bijvoorbeeld gestolen, gesmokkeld en verkocht aan Pakistan, Irak en Brazilië. Ook Israël en India wisten aan de benodigde kennis en/of materialen voor kernwapenproductie te komen. Van latente proliferatie wordt gesproken wanneer een land de noodzakelijke infrastructuur van de atoomindustrie heeft en in staat is voldoende kernwapengrondstoffen te produceren om binnen een jaar kernwapens te kunnen maken. Vooral landen met opwerkings- en/of verrijkingsfabrieken hebben de capaciteit om grote hoeveelheden kernwapenmaterialen te produceren. Nederland is één van zulke landen.

IAEA
Het IAEA heeft naast het waarborgen van het vreedzaam gebruik van kernenergie ook als taak het commercieel gebruik van kernenergie te promoten. Zelf ziet het deze tweede taak als prioriteit. De eerste taak is hieraan dienstbaar: handel is dus noodzakelijk. Wanneer de handel onder het 'safeguards-systeem' valt, kan de atoomlobby claimen dat deze zonder proliferatierisico is. Safeguarding bestaat uit het controleren van kerninstallaties en splijtstofmaterialen om te garanderen dat deze niet worden gebruikt voor kernwapens.

Het IAEA heeft echter (behalve haar dubbele agenda) nog een aantal tekortkomingen. In de eerste plaats controleert het de vijf officiële kernwapenstaten niet, hoewel de meerderheid van de kerninstallaties en splijtstofmaterialen in deze landen aanwezig zijn. Verticale proliferatie vindt ook in deze landen plaats. Ten tweede schiet het IAEA tekort in haar controletaak. De geheime kernwapenprogramma's van Zuid-Afrika, Irak en Noord-Korea werden gedurende meer dan tien jaar niet geregistreerd, ondanks NPV lidmaatschap en IAEA controles.

Tenslotte past binnen de Europese Unie het Europees Atoombureau Euratom zelf de safeguardregeling en controles toe op hun eigen installaties en splijtstofmaterialen. Het IAEA controleert daarbij slechts de boeken, waardoor van echte controle dus geen sprake is. Landen die geen lid zijn, worden ook niet gecontroleerd, zoals Israël, India en Pakistan bijvoorbeeld.

NPV
Dit verdrag werd in 1970 van kracht en de werking ervan werd bij een herzieningsconferentie in 2000 nog weer eens bevestigd. Het zou het wereldwijde raamwerk moeten zijn om verdere proliferatie, kernwapenbezit door andere landen dan de genoemde officiële kernwapenstaten, te voorkomen. Helaas blijkt het verdrag niet aan deze pretentie te kunnen voldoen. Zo laat het landen ruimte om binnen een paar jaar voldoende nucleair materiaal voor andere dan civiele doeleinden te gebruiken zodat productie van een kernwapen mogelijk is. Ook materiaal in kernafval, dat niet onder controle staat van het IAEA, blijkt geschikt te zijn voor gebruik in kernwapens.

Kernwapens in Nederland
In Nederland zijn al heel lang kernwapens. Op de luchtmachtbasis Volkel in Noord-Brabant liggen nog altijd 10 Amerikaanse kernwapens opgeslagen. Over deze aanwezigheid wordt door de regering en de NAVO uiterst geheimzinnig gedaan, deze wordt bevestigd noch ontkend. Twee F16-squadrons op die basis zijn ook in NAVO-verband beschikbaar voor de inzet van deze wapens.

De aanwezigheid van kernwapens op Nederlands grondgebied en de voorbereiding op de inzet ervan in NAVO-verband is strijdig met het NPV en met internationaal (humanitair) recht. Op 8 juli 1996 sprak het Internationaal Gerechtshof, de hoogste rechtbank van de wereld, uit dat het 'gebruik van of dreigen met kernwapens in het algemeen in strijd is met het internationaal recht'. Nederland, de andere NAVO-lidstaten en de kernwapenstaten trekken zich van deze uitspraak vooralsnog echter niets aan en weigeren de kernwapens weg te doen of verdere stappen tot kernontwapening te ondernemen.