Het splitsen van een atoom, of kernsplijting, heeft geresulteerd in incidenten waarbij gevaarlijke straling werd vrijgegeven en deze gebeurtenissen zijn verwoestend voor vernietiging en rampspoed geworden: Hiroshima en Nagasaki, Three Mile Island, Tsjernobyl en, meest recent, Fukushima. De technologie om energie vrij te maken door het splitsen van zware elementen zoals uranium en plutonium is de afgelopen eeuw ontwikkeld. De energie geproduceerd door kernsplijting kan worden aangewend, maar vertegenwoordigt ook de grootste bron van risico verbonden aan het splitsen van een atoom.

Straling vrijgegeven door kernsplijting

Als een atoom wordt gesplitst, zijn er drie soorten straling die de levende weefsels kunnen beschadigen, worden vrijgegeven. Alfadeeltjes zijn opgebouwd uit protonen en neutronen en kunnen de menselijke huid niet binnendringen, maar beschadigen als ze in een lichaam worden vrijgegeven. Beta-deeltjes zijn elektronen die zeer snel bewegen en de huid kunnen binnendringen, maar worden tegengehouden door hout of metaal. Gamma-stralen zijn energetische stralen die lichamen kunnen binnendringen 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 die deel uitmaken van weefsel, chemische bindingen verbreken en schade aan cellen en DNA veroorzaken.

Risico's op korte en lange termijn van blootstelling aan straling

Kort samengevat langdurige blootstelling aan hoge stralingsniveaus resulteert in acute stralingsvergiftiging. Symptomen zijn braken, haaruitval, brandwonden, orgaanfalen en zelfs de dood. De meeste blootstelling aan straling is niet acuut en de risico's van langdurige blootstelling aan straling op lange termijn worden stochastische gezondheidseffecten genoemd. "Stochastisch" verwijst naar waarschijnlijkheid, in dit geval de verhoogde waarschijnlijkheid van bepaalde gezondheidsproblemen. Stochastische gezondheidseffecten omvatten een verhoogd risico op kanker en van voorbijgaande genetische mutaties op nakomelingen. Bij drie keer de normale levensduur van de straling, wordt geschat dat vijf of zes van de 10.000 mensen kanker zouden krijgen.

Ongecontroleerde kernsplijtingsreacties

Tijdens kernsplitsing in een kernreactor, één atoom splitst en geeft neutronen af, die hetzelfde proces in nabijgelegen atomen initiëren. In nucleaire reactoren wordt dit proces zorgvuldig gecontroleerd, maar tijdens een meltdown in kernreactoren of de detonatie van een atoombom kan het exponentieel groeien totdat veel kernen tegelijk energie vrijgeven. Ongecontroleerde reacties genereren warmte, kracht en straling op regionale schaal. Vanwege het potentiële risico hebben kerncentrales veiligheidsplannen en insluitingssystemen en worden 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 aanbod aan atomen hebben opgebruikt voor splitsing, worden ze als afval beschouwd. Deze afvalstaven zijn echter nog steeds een risico, omdat ze in een veel lagere snelheid blijven reageren en straling uitzenden. Het afvoeren van radioactief afval veroorzaakt een risico voor de omgeving. Geschat wordt dat het verbruikte brandstofstaafafval voor één kerncentrale één sterfgeval met zich meebrengt voor elke 50 jaar werking.