A divisão de um átomo, ou fissão nuclear, resultou em incidentes onde radiação perigosa foi liberada, e esses eventos têm tornaram-se sinônimo de destruição e desastre: Hiroshima e Nagasaki, Three Mile Island, Chernobyl e, mais recentemente, Fukushima. A tecnologia para liberar energia pela divisão de elementos pesados, como urânio e plutônio, foi desenvolvida no século passado. A energia produzida pela fissão nuclear pode ser aproveitada, mas também representa a maior fonte de risco associada à divisão de um átomo.
Radiação liberada por fissão
Quando um átomo é dividido, três tipos de radiação que podem danificar os tecidos vivos são liberados. As partículas alfa são compostas de prótons e nêutrons e não podem penetrar na pele humana, mas causam danos se forem liberadas dentro do corpo. Partículas beta são elétrons que se movem muito rapidamente e podem penetrar na pele, mas serão interrompidas por madeira ou metal. Os raios gama são feixes de alta energia que podem penetrar nos corpos e requerem uma proteção protetora significativa. Todos os tipos de radiação danificam os tecidos vivos por meio de um processo chamado ionização. Ionização é a transferência de energia para as moléculas que compõem o tecido, quebrando ligações químicas e causando danos às células e ao DNA.
Riscos de exposição à radiação de curto e longo prazo
A exposição de curto prazo a altos níveis de radiação resulta em envenenamento agudo por radiação. Os sintomas incluem vômitos, queda de cabelo, queimaduras na pele, falência de órgãos e até morte. A maior parte da exposição à radiação não é aguda e os riscos de exposição à radiação de baixo nível e longo prazo são chamados de efeitos estocásticos para a saúde. "Estocástico" refere-se à probabilidade, neste caso, o aumento da probabilidade de certos problemas de saúde. Os efeitos estocásticos para a saúde incluem um risco aumentado de câncer e de transmissão de mutações genéticas para a prole. Com o triplo da dose de radiação vitalícia normal, estima-se que cinco ou seis pessoas em cada 10.000 teriam câncer.
Reações de fissão descontroladas
Durante a fissão nuclear em um reator nuclear, um átomo se divide e libera nêutrons, que iniciam o mesmo processo em átomos próximos. Em reatores nucleares, este processo é cuidadosamente controlado, mas durante o derretimento de um reator nuclear ou a detonação de uma bomba atômica, ela pode crescer exponencialmente até que muitos núcleos estejam liberando energia em uma vez. Reações descontroladas geram calor, força e radiação em escala regional. Devido ao risco potencial, as usinas nucleares possuem planos de segurança e sistemas de contenção e são reforçadas contra ataques terroristas.
Resíduos radioativos
Barras de urânio e plutônio são usadas em um reator nuclear, mas os átomos nas barras são usados até que apenas alguns restem. Uma vez que tenham esgotado a maior parte de seu suprimento de átomos para a fissão, eles são considerados resíduos. Esses resíduos de varetas ainda são um risco, no entanto, porque eles continuam a reagir a uma taxa muito mais lenta e emitem radiação. O descarte de lixo radioativo cria um risco para a área circundante. Estima-se que os resíduos da barra de combustível irradiado de uma usina nuclear resultarão em uma morte a cada 50 anos de operação.