Het splitsen van een atoom, of kernsplijting, heeft geleid tot incidenten waarbij gevaarlijke straling vrijkwam, en deze gebeurtenissen hebben: worden synoniemen voor vernietiging en rampspoed: Hiroshima en Nagasaki, Three Mile Island, Tsjernobyl en, meest recentelijk, Fukushima. De technologie om energie vrij te maken door het splitsen van zware elementen zoals uranium en plutonium is in de afgelopen eeuw ontwikkeld. De energie die wordt geproduceerd door kernsplijting kan worden benut, maar vormt ook de grootste bron van risico's die gepaard gaan met het splitsen van een atoom.
Straling die vrijkomt door splijting
Wanneer een atoom wordt gesplitst, komen er drie soorten straling vrij die levende weefsels kunnen beschadigen. Alfadeeltjes bestaan uit protonen en neutronen en kunnen de menselijke huid niet binnendringen, maar beschadigen wel als ze in een lichaam vrijkomen. Bètadeeltjes zijn elektronen die zeer snel bewegen en de huid kunnen binnendringen, maar worden tegengehouden door hout of metaal. Gammastralen zijn hoogenergetische stralen die door lichamen kunnen dringen en een aanzienlijke beschermende afscherming vereisen. Alle soorten straling beschadigen levende weefsels door een proces dat ionisatie wordt genoemd. Ionisatie is de overdracht van energie naar de moleculen waaruit weefsel bestaat, waardoor chemische bindingen worden verbroken en schade aan cellen en DNA wordt toegebracht.
Risico's op korte en lange termijn van blootstelling aan straling
Kortdurende blootstelling aan hoge stralingsniveaus leidt tot acute stralingsvergiftiging. Symptomen zijn onder meer braken, haaruitval, brandwonden op de huid, orgaanfalen en zelfs de dood. De meeste blootstelling aan straling is niet acuut en de risico's van langdurige blootstelling aan straling op een laag niveau worden stochastische gezondheidseffecten genoemd. "Stochastisch" verwijst naar waarschijnlijkheid, in dit geval de verhoogde kans op bepaalde gezondheidsproblemen. Stochastische gezondheidseffecten zijn onder meer een verhoogd risico op kanker en op het doorgeven van genetische mutaties op het nageslacht. Bij drie keer de normale levenslange stralingsdosis zouden vijf of zes op de 10.000 mensen kanker krijgen.
Ongecontroleerde splijtingsreacties
Tijdens kernsplijting in een kernreactor splitst één atoom en komen neutronen vrij, die hetzelfde proces in nabijgelegen atomen initiëren. In kernreactoren wordt dit proces zorgvuldig gecontroleerd, maar tijdens een kernsmelting van een kernreactor of de ontploffing van een atoombom, kan deze exponentieel groeien totdat veel kernen energie vrijgeven bij een keer. Ongecontroleerde reacties genereren op regionale schaal warmte, kracht en straling. Vanwege het potentiële risico hebben kerncentrales veiligheidsplannen en inperkingssystemen en zijn ze gehard tegen terroristische aanslagen.
Radioactief afval
Staven van uranium en plutonium worden gebruikt in een kernreactor, maar de atomen in de staven raken op totdat er nog maar een paar over zijn. Zodra ze het grootste deel van hun voorraad atomen voor splijting hebben uitgeput, worden ze als afval beschouwd. Deze afvalstaven vormen echter nog steeds een risico, omdat ze veel langzamer blijven reageren en straling afgeven. De berging van radioactief afval vormt een risico voor de omgeving. Geschat wordt dat het afval van verbruikte splijtstofstaven voor één kerncentrale zal resulteren in één sterfgeval per 50 jaar bedrijf.