Dijeljenje atoma ili nuklearna fisija rezultirali su incidentima u kojima je ispušteno opasno zračenje, a ti su događaji i imali postaju kratice za uništavanje i katastrofu: Hirošima i Nagasaki, otok Tri milje, Černobil i, nedavno, Fukushima. Tehnologija oslobađanja energije cijepanjem teških elemenata poput urana i plutonija razvijena je tijekom prošlog stoljeća. Energija proizvedena nuklearnom cijepanjem može se iskoristiti, ali ujedno predstavlja i najveći izvor rizika povezan s cijepanjem atoma.
Zračenje izdano fisijom
Kad se atom podijeli, oslobađaju se tri vrste zračenja koje mogu oštetiti živa tkiva. Alfa čestice se sastoje od protona i neutrona i ne mogu prodrijeti u ljudsku kožu, ali nanose štetu ako se puste unutar tijela. Beta čestice su elektroni koji se vrlo brzo kreću i mogu prodrijeti kroz kožu, ali zaustavit će ih drvo ili metal. Gama zrake su visokoenergetske zrake koje mogu prodrijeti u tijela i zahtijevaju značajnu zaštitnu zaštitu. Sve vrste zračenja oštećuju živa tkiva postupkom koji se naziva ionizacija. Jonizacija je prijenos energije na molekule koje čine tkivo, prekidajući kemijske veze i uzrokujući oštećenja stanica i DNA.
Kratkoročni i dugoročni rizici izlaganja zračenju
Kratkotrajna izloženost visokoj razini zračenja rezultira akutnim trovanjem zračenjem. Simptomi uključuju povraćanje, gubitak kose, opekline kože, zatajenje organa, pa čak i smrt. Većina izloženosti zračenju nije akutna, a rizici dugotrajne izloženosti zračenju na niskoj razini nazivaju se stohastičkim učincima na zdravlje. "Stohastički" se odnosi na vjerojatnost, u ovom slučaju na povećanu vjerojatnost određenih zdravstvenih problema. Stohastički učinci na zdravlje uključuju povećani rizik od raka i prenošenja genetskih mutacija na potomstvo. Procjenjuje se da će tri puta veća od normalne doživotne doze zračenja pet ili šest ljudi od 10.000 oboljeti od raka.
Nekontrolirane reakcije cijepanja
Tijekom nuklearne fisije u nuklearnom reaktoru, jedan se atom razdvaja i oslobađa neutrone koji pokreću isti proces u obližnjim atomima. U nuklearnim reaktorima taj se postupak pažljivo kontrolira, ali tijekom topljenja nuklearnog reaktora ili detonacija atomske bombe, ona može eksponencijalno rasti dok mnoge jezgre ne oslobađaju energiju jednom. Nekontrolirane reakcije generiraju toplinu, silu i zračenje na regionalnoj razini. Zbog potencijalnog rizika nuklearne elektrane imaju sigurnosne planove i sustave zadržavanja te su otvrdnute od terorističkih napada.
Radioaktivni otpad
Šipke urana i plutonija koriste se u nuklearnom reaktoru, ali atomi u šipkama se troše dok ne ostane samo nekoliko. Nakon što iscrpe većinu zaliha atoma za cijepanje, smatraju se otpadom. Međutim, ove otpadne šipke i dalje predstavljaju rizik jer i dalje reagiraju puno sporije i emitiraju zračenje. Odlaganje radioaktivnog otpada stvara rizik za okolno područje. Procjenjuje se da će otpad istrošenih gorivih šipki za jednu nuklearnu elektranu rezultirati jednom smrću svakih 50 godina rada.