Atomin jakaminen tai ydinfissio on johtanut tapahtumiin, joissa vaarallista säteilyä vapautui, ja nämä tapahtumat ovat tullut tuhon ja katastrofin avainsanoiksi: Hiroshima ja Nagasaki, Three Mile Island, Tšernobyl ja viimeksi Fukushima. Teknologiaa energian vapauttamiseksi jakamalla raskaita alkuaineita, kuten uraania ja plutoniumia, kehitettiin viime vuosisadalla. Ydinfissiolla tuotettu energia voidaan hyödyntää, mutta se on myös suurin atomin halkaisuun liittyvä riskilähde.
Fissiosta vapautuva säteily
Kun atomi jakautuu, vapautuu kolmentyyppistä säteilyä, joka voi vahingoittaa eläviä kudoksia. Alfa-hiukkaset koostuvat protoneista ja neutroneista, eivätkä ne pääse tunkeutumaan ihmisen ihoon, mutta vahingoittavat, jos ne vapautuvat kehon sisällä. Beetahiukkaset ovat elektroneja, jotka liikkuvat hyvin nopeasti ja voivat tunkeutua ihoon, mutta puu tai metalli pysäyttää ne. Gammasäteet ovat suurenergisiä säteitä, jotka voivat tunkeutua kehoihin ja vaativat huomattavaa suojaavaa suojausta. Kaikentyyppinen säteily vahingoittaa eläviä kudoksia prosessilla, jota kutsutaan ionisaatioksi. Ionisointi on energian siirtymistä kudokseen muodostaviin molekyyleihin, murtamalla kemialliset sidokset ja vahingoittamalla soluja ja DNA: ta.
Lyhytaikaiset ja pitkäaikaiset säteilyaltistumisriskit
Lyhytaikainen altistuminen korkealle säteilylle johtaa akuuttiin säteilymyrkytykseen. Oireita ovat oksentelu, hiustenlähtö, ihon palovammat, elinten vajaatoiminta ja jopa kuolema. Suurin osa säteilyaltistuksesta ei ole välitöntä, ja matalan tason pitkäaikaisen säteilyaltistuksen riskejä kutsutaan stokastisiksi terveysvaikutuksiksi. "Stokastinen" tarkoittaa todennäköisyyttä, tässä tapauksessa tiettyjen terveysongelmien lisääntynyttä todennäköisyyttä. Stokastisiin terveysvaikutuksiin sisältyy lisääntynyt syöpäriski ja geneettisten mutaatioiden siirtyminen jälkeläisille. Kolme kertaa normaalissa säteilyannoksessa elinaikana arvioidaan, että viisi tai kuusi ihmistä 10000: sta saisi syöpää.
Hallitsemattomat fissioreaktiot
Ydinreaktorin ydinfission aikana yksi atomi hajoaa ja vapauttaa neutroneja, jotka aloittavat saman prosessin läheisissä atomissa. Ydinreaktoreissa tätä prosessia valvotaan huolellisesti, mutta ydinreaktorin sulamisen tai atomipommin räjähdys, se voi kasvaa eksponentiaalisesti, kunnes monet ytimet vapauttavat energiaa kerran. Hallitsemattomat reaktiot tuottavat lämpöä, voimaa ja säteilyä alueellisessa mittakaavassa. Mahdollisen riskin takia ydinvoimalaitoksilla on turvallisuussuunnitelmat ja eristysjärjestelmät, ja ne ovat kovettuneet terrori-iskuilta.
Radioaktiivinen jäte
Uraani- ja plutoniumsauvoja käytetään ydinreaktorissa, mutta tankojen atomit tottua, kunnes vain harvat ovat jäljellä. Kun he ovat käyttäneet suurimman osan atomien toimituksestaan fissioon, niitä pidetään jätteenä. Nämä jätetangot ovat kuitenkin edelleen riski, koska ne reagoivat edelleen paljon hitaammin ja lähettävät säteilyä. Radioaktiivisen jätteen hävittäminen aiheuttaa riskin ympäröivälle alueelle. On arvioitu, että yhden ydinvoimalan käytetty polttoainesauvan jäte johtaa yhteen kuolemaan jokaista 50 toimintavuotta kohden.