Utente:Datolo12/Impatto ambientale dell'energia nucleare

L'impatto ambientale dell'energia nucleare deriva dal ciclo del combustibile nucleare, dal funzionamento e dagli effetti degli incidenti nucleari.

Le emissioni di gas serra dell'energia da fissione nucleare sono molto inferiori a quelle associate a carbone, petrolio e gas e i rischi per la salute di routine sono molto inferiori a quelli associati al carbone. Tuttavia, esiste un potenziale "rischio catastrofico" se il contenimento fallisce, ^[1] che nei reattori nucleari può essere causato dalla fusione di combustibili surriscaldati e dal rilascio di grandi quantità di prodotti di fissione nell'ambiente. Questo potenziale rischio potrebbe annullare i benefici. I rifiuti radioattivi più longevi, compreso il combustibile nucleare esaurito, devono essere contenuti e isolati dall'ambiente per un lungo periodo di tempo. D'altra parte, il combustibile nucleare esaurito potrebbe essere riutilizzato, producendo ancora più energia e riducendo la quantità di rifiuti da contenere. L'opinione pubblica è stata sensibilizzata a questi rischi e c'è stata una notevole opposizione pubblica all'energia nucleare.

L'incidente di Three Mile Island del 1979 e il disastro di Chernobyl del 1986, insieme agli elevati costi di costruzione, aggravati anche dai ritardi derivanti da un programma costante di manifestazioni, ingiunzioni e azioni politiche, causati dall'opposizione antinucleare, hanno posto fine alla rapida crescita dell'energia nucleare globale capacità. ^[1] Un rilascio di materiali radioattivi ha seguito lo tsunami giapponese del 2011 che ha danneggiato la centrale nucleare di Fukushima I, provocando esplosioni di gas idrogeno e fusioni parziali classificate come evento di livello 7. Il rilascio su larga scala di radioattività ha provocato l'evacuazione di persone da un 20 zona di esclusione di km allestita intorno alla centrale, simile al 30 km di raggio Zona di esclusione di Chernobyl ancora in vigore. Ma i lavori pubblicati suggeriscono che i livelli di radioattività si sono abbassati abbastanza da avere ora solo un impatto limitato sulla fauna selvatica. ^[2] In Giappone, nel luglio 2016, la prefettura di Fukushima ha annunciato che il numero di sfollati a seguito degli eventi sismici del Grande Giappone orientale era sceso sotto i 90.000, in parte a seguito della revoca degli ordini di evacuazione emessi in alcuni comuni. ^[3]

L'energia nucleare ha almeno tre flussi di rifiuti che possono avere un impatto sull'ambiente: ^[4]

1. Combustibile nucleare esaurito nel sito del reattore (compresi i prodotti di fissione e i rifiuti di plutonio)
2. Residui e rocce di scarto nei mulini per l'estrazione dell'uranio
3. Rilasci di quantità mal definite di materiali radioattivi durante incidenti

Il combustibile nucleare esaurito dalla fissione nucleare dell'uranio-235 e del plutonio-239 contiene un'ampia varietà di isotopi di radionuclidi cancerogeni come lo stronzio-90, lo iodio-131 e il cesio-137 e include alcuni degli elementi transuranici più longevi come l' americio -241 e isotopi del plutonio . ^[6] I rifiuti radioattivi più longevi, compreso il combustibile nucleare esaurito, vengono solitamente contenuti e isolati dall'ambiente per un lungo periodo di tempo. Lo stoccaggio del combustibile nucleare esaurito è per lo più un problema negli Stati Uniti, a seguito di un divieto del 1977 del presidente Jimmy Carter al riciclaggio del combustibile nucleare. Francia, Gran Bretagna e Giappone, sono alcuni dei paesi che hanno rifiutato la soluzione del deposito. Il combustibile nucleare esaurito è un bene prezioso, non semplicemente un rifiuto.^[7] Lo smaltimento di questi rifiuti in strutture ingegnerizzate, o depositi, situati in profondità nel sottosuolo in formazioni geologiche idonee è visto come la soluzione di riferimento.^[8] L'International Panel on Fissile Materials ha affermato:

È ampiamente accettato che il combustibile nucleare esaurito e il ritrattamento ad alto livello e i rifiuti di plutonio richiedono uno stoccaggio ben progettato per lunghi periodi di tempo, per ridurre al minimo i rilasci della radioattività contenuta nell'ambiente. Sono inoltre necessarie salvaguardie per garantire che né il plutonio né l'uranio altamente arricchito vengano dirottati verso l'uso di armi. Esiste un accordo generale sul fatto che collocare il combustibile nucleare esaurito in depositi a centinaia di metri sotto la superficie sarebbe più sicuro dello stoccaggio indefinito di combustibile esaurito sulla superficie. ^[9]

Gli elementi comuni dei depositi includono i rifiuti radioattivi, i contenitori che racchiudono i rifiuti, altre barriere o sigilli ingegnerizzati attorno ai contenitori, i tunnel che ospitano i contenitori e la composizione geologica dell'area circostante. ^[10]

La capacità delle barriere geologiche naturali di isolare i rifiuti radioattivi è dimostrata dai reattori naturali a fissione nucleare di Oklo, in Africa. Durante il loro lungo periodo di reazione, nel giacimento di uranio sono state generate circa 5,4 tonnellate di prodotti di fissione e 1,5 tonnellate di plutonio insieme ad altri elementi transuranici. Questo plutonio e gli altri transuranici sono rimasti immobili fino ai giorni nostri, un arco di tempo di quasi 2 miliardi di anni. ^[11] Ciò è abbastanza notevole in considerazione del fatto che le acque sotterranee avevano un facile accesso ai depositi e non erano in una forma chimicamente inerte, come il vetro.

Nonostante un accordo di lunga data tra molti esperti che lo smaltimento geologico può essere sicuro, tecnologicamente fattibile e rispettoso dell'ambiente, gran parte del pubblico in generale in molti paesi rimane scettico. ^[12] Una delle sfide che devono affrontare i sostenitori di questi sforzi è dimostrare con sicurezza che un deposito conterrà rifiuti così a lungo che qualsiasi rilascio che potrebbe avvenire in futuro non comporterà alcun rischio significativo per la salute o per l'ambiente.

Il riprocessamento non elimina la necessità di un deposito, ma riduce il volume, riduce il rischio di radiazioni a lungo termine e la capacità di dissipazione del calore a lungo termine necessaria. Il ritrattamento non elimina le sfide politiche e comunitarie all'ubicazione dei depositi. ^[9]

I paesi che hanno compiuto i maggiori progressi verso un deposito di scorie ad alta radioattività hanno generalmente iniziato con consultazioni pubbliche e hanno reso l'ubicazione volontaria una condizione necessaria. Si ritiene che questo approccio alla ricerca del consenso abbia maggiori possibilità di successo rispetto alle modalità decisionali dall'alto verso il basso, ma il processo è necessariamente lento e c'è "un'esperienza inadeguata in tutto il mondo per sapere se avrà successo in tutti i sistemi nucleari esistenti e aspiranti". nazioni”. ^[13] Inoltre, la maggior parte delle comunità non vuole ospitare un deposito di scorie nucleari in quanto "preoccupata per il fatto che la propria comunità diventi un sito di fatto per i rifiuti per migliaia di anni, le conseguenze sulla salute e sull'ambiente di un incidente e i valori inferiori delle proprietà". ^[14]

In un memorandum presidenziale del 2010, il presidente degli Stati Uniti Obama ha istituito la "Commissione Blue Ribbon sul futuro nucleare dell'America". ^[15] La Commissione, composta da quindici membri, ha condotto un ampio studio biennale sullo smaltimento delle scorie nucleari. Durante la loro ricerca, la Commissione ha visitato Finlandia, Francia, Giappone, Russia, Svezia e Regno Unito e nel 2012 ha presentato la sua relazione finale. ^[16] La Commissione non ha formulato raccomandazioni per un sito specifico, ma ha piuttosto presentato una raccomandazione completa per le strategie di smaltimento. ^[17] Nella sua relazione finale, la Commissione ha formulato sette raccomandazioni per lo sviluppo di una strategia globale da perseguire. Una delle principali raccomandazioni era che "gli Stati Uniti dovrebbero intraprendere un programma integrato di gestione delle scorie nucleari che porti allo sviluppo tempestivo di una o più strutture geologiche profonde permanenti per lo smaltimento sicuro del combustibile esaurito e delle scorie nucleari di alto livello".

Quantità moderate di rifiuti a bassa attività sono attraverso il sistema di controllo chimico e del volume (CVCS). Questo include gas, liquidi e rifiuti solidi prodotti attraverso il processo di purificazione dell'acqua attraverso l'evaporazione. I rifiuti liquidi vengono ritrattati continuamente e i rifiuti gassosi vengono filtrati, compressi, immagazzinati per consentire il decadimento, diluiti e quindi scaricati. La velocità alla quale ciò è consentito è regolamentata e gli studi devono dimostrare che tale scarico non viola i limiti di dose per un membro del pubblico.

I rifiuti solidi possono essere smaltiti semplicemente ponendoli dove non saranno disturbati per alcuni anni. Ci sono tre siti di smaltimento dei rifiuti a basso livello negli Stati Uniti in South Carolina, Utah e Washington. ^[18] I rifiuti solidi del CVCS vengono combinati con i rifiuti solidi radi che provengono dalla movimentazione dei materiali prima di essere interrati fuori sede. ^[19]

Negli Stati Uniti i gruppi ambientalisti hanno affermato che le società di estrazione dell'uranio stanno tentando di evitare i costi di bonifica nei siti di miniere di uranio in disuso. La bonifica ambientale è richiesta da molti stati dopo che una miniera diventa inattiva. I gruppi ambientalisti hanno presentato obiezioni legali per impedire alle compagnie minerarie di evitare le pulizie obbligatorie. Le compagnie minerarie di uranio hanno aggirato le leggi sulla pulizia riattivando di tanto in tanto i loro siti minerari. Lasciare che i siti minerari rimangano contaminati per decenni aumenta il rischio potenziale di contaminazione radioattiva nel terreno secondo un gruppo ambientalista, l'Information Network for Responsible Mining, che ha avviato procedimenti legali nel marzo 2013. Tra le società che detengono società minerarie con miniere così raramente utilizzate c'è la General Atomics.^[20]

La maggior parte delle centrali nucleari commerciali rilascia effluenti radiologici gassosi e liquidi nell'ambiente come sottoprodotto del sistema di controllo del volume chimico, che sono monitorati negli Stati Uniti dall'EPA e dall'NRC. Civili che vivono entro 50 miglia (80 km) di una centrale nucleare in genere ricevono circa 0,1 μSv all'anno. ^[21] Per fare un confronto, la persona media che vive al livello del mare o al di sopra riceve almeno 260 μSv dalla radiazione cosmica .

Tutti i reattori negli Stati Uniti sono tenuti per legge ad avere un edificio di contenimento. Le pareti degli edifici di contenimento sono spesse diversi metri e realizzate in cemento e quindi possono fermare il rilascio di qualsiasi radiazione emessa dal reattore nell'ambiente. Se una persona deve preoccuparsi di una fonte di energia che rilascia grandi quantità di radiazioni nell'ambiente, dovrebbe preoccuparsi delle centrali a carbone. "I rifiuti prodotti dalle centrali a carbone sono in realtà più radioattivi di quelli generati dalle loro controparti nucleari. In effetti, la cenere volante emessa da una centrale [a carbone], un sottoprodotto della combustione del carbone per produrre elettricità, trasporta nell'ambiente circostante 100 volte più radiazioni di una centrale nucleare che produce la stessa quantità di energia". Le centrali a carbone sono molto più pericolose per la salute delle persone rispetto alle centrali nucleari poiché rilasciano molti più elementi radioattivi nell'ambiente e di conseguenza espongono le persone a livelli di radiazioni maggiori rispetto alle centrali nucleari. "Le dosi stimate di radiazioni ingerite dalle persone che vivono vicino alle centrali a carbone erano uguali o superiori alle dosi per le persone che vivono intorno agli impianti nucleari. Ad un estremo, gli scienziati hanno stimato la radiazione di ceneri volanti nelle ossa degli individui a circa 18 millirem (millesimi di rem, un'unità per misurare le dosi di radiazioni ionizzanti) all'anno. Le dosi per le due centrali nucleari, al contrario, variavano da tre a sei millirem per lo stesso periodo. E quando tutto il cibo è stato coltivato nella zona, dosi di radiazioni sono stati 50 a 200 per cento più alto intorno alle centrali a carbone." ^[22]

La quantità totale di radioattività rilasciata attraverso questo metodo dipende dalla centrale elettrica, dai requisiti normativi e dalle prestazioni dell'impianto. I modelli di dispersione atmosferica combinati con i modelli di percorso sono impiegati per approssimare con precisione la dose a un membro del pubblico dagli effluenti emessi. Il monitoraggio degli effluenti viene condotto continuamente presso l'impianto.

Una perdita di acqua radioattiva a Vermont Yankee nel 2010, insieme a incidenti simili in più di 20 altre centrali nucleari statunitensi negli ultimi anni, ha suscitato dubbi sull'affidabilità, la durata e la manutenzione degli impianti nucleari obsoleti negli Stati Uniti. ^[23]

Il trizio è un isotopo radioattivo dell'idrogeno che emette una particella beta a bassa energia e viene solitamente misurato in becquerel (cioè atomi che decadono al secondo) per litro (Bq/L). Il trizio può essere contenuto nell'acqua rilasciata da una centrale nucleare. La preoccupazione principale per il rilascio di trizio è la presenza nell'acqua potabile, oltre all'ingrandimento biologico che porta al trizio nelle colture e negli animali consumati per il cibo. ^[24]

Trizio, ^[25] l'isotopo di massa 3 dell'idrogeno è deliberatamente creato per l'uso di armi termonucleari, in reattori di proprietà del governo come Watts Bar, irradiando litio 6 con neutroni a fissione i1. I reattori ad acqua leggera, il tipo standard negli Stati Uniti, generano piccole quantità di deuterio mediante cattura di neutroni nell'acqua. Questo consuma abbastanza neutroni che l'uranio naturale ha bisogno di un arricchimento per aumentare il suo contenuto fissile di U-235 dallo 0,72% al 3,6% per i reattori ad acqua pressurizzata. Il progetto CANDU canadese utilizza "acqua pesante", ossido di deuterio e può utilizzare uranio non arricchito perché il deuterio cattura pochissimi neutroni. Quindi il tasso di produzione di trizio dalla piccola quantità di deuterio nei reattori statunitensi deve essere piuttosto basso.

I limiti di concentrazione legali sono molto diversi da luogo a luogo (vedi tabella a destra). Ad esempio, nel giugno 2009 l'Ontario Drinking Water Advisory Council ha raccomandato di abbassare il limite da 7,000 . Bq/L a 20 Bq/L. ^[26] Secondo l'NRC, il trizio è il radionuclide meno pericoloso perché emette radiazioni molto deboli e lascia il corpo in tempi relativamente brevi. Il corpo umano tipico contiene circa 3.700 Bq di potassio-40 . Anche la quantità rilasciata da un dato impianto nucleare varia notevolmente; il rilascio totale per le centrali nucleari negli Stati Uniti nel 2003 è stato da non rilevato fino a 2.080 curie (77 TBq). 

L'estrazione dell'uranio è il processo di estrazione dell'uranio dal suolo. La produzione mondiale di uranio nel 2009 è stata di 50.572 tonnellate. Kazakistan, Canada e Australia sono i primi tre produttori e insieme rappresentano il 63% della produzione mondiale di uranio. ^[27] Un uso importante dell'uranio proveniente dall'estrazione mineraria è come combustibile per le centrali nucleari . L'estrazione e la macinazione dell'uranio presentano notevoli pericoli per l'ambiente. ^[28]

Nel 2010, il 41% della produzione mondiale di uranio è stato prodotto dalla lisciviazione in situ, che utilizza soluzioni per dissolvere l'uranio lasciando la roccia sul posto. ^[29] Il resto è stato prodotto dall'estrazione convenzionale, in cui il minerale di uranio estratto viene macinato a una dimensione delle particelle uniforme e quindi l'uranio estratto mediante lisciviazione chimica. Il prodotto è una polvere di uranio non arricchito, "yellowcake ", che viene venduto sul mercato dell'uranio come U₃O₈. L'estrazione di uranio può utilizzare grandi quantità di acqua: ad esempio, la miniera della diga olimpica di Roxby Downs nell'Australia meridionale ne utilizza 35.000 m³ di acqua ogni giorno e prevede di aumentarlo a 150.000 m³ al giorno. ^[30]

La fuoriuscita del mulino di uranio di Church Rock si è verificata nel New Mexico il 16 luglio 1979 quando lo stagno di smaltimento degli sterili del mulino di uranio di Church Rock della United Nuclear Corporation ha violato la sua diga. ^{[31] [32]} Oltre 1.000 tonnellate di rifiuti solidi radioattivi e 93 milioni di galloni di soluzione acida e radioattiva sono confluiti nel fiume Puerco e i contaminanti hanno percorso 80 miglia (130 km) valle della contea di Navajo, in Arizona e sulla Navajo Nation . L'incidente ha rilasciato più radiazioni, sebbene diluite dai 93 milioni di galloni di acqua e acido solforico, rispetto all'incidente di Three Mile Island avvenuto quattro mesi prima e che è stato il più grande rilascio di materiale radioattivo nella storia degli Stati Uniti. ^{[33] [34] [35]} Le acque sotterranee vicino alla fuoriuscita sono state contaminate e il Puerco reso inutilizzabile dai residenti locali, che non sono stati immediatamente consapevoli del pericolo tossico. [36]

Nonostante gli sforzi compiuti per ripulire i siti di uranio della guerra nucleare per la corsa agli armamenti nucleari, esistono ancora oggi problemi significativi derivanti dall'eredità dello sviluppo dell'uranio nella nazione Navajo e negli stati di Utah, Colorado, New Mexico e Arizona. Centinaia di miniere abbandonate, utilizzate principalmente per la corsa agli armamenti statunitensi e non per la produzione di energia nucleare, non sono state ripulite e presentano rischi ambientali e sanitari in molte comunità. ^[36] L'Environmental Protection Agency stima che ci siano 4000 miniere con produzione documentata di uranio e altre 15.000 località con presenza di uranio in 14 stati occidentali, ^[37] maggior parte delle quali si trova nell'area di Four Corners e nel Wyoming. ^[38] L'Uranium Mill Tailings Radiation Control Act è una legge ambientale degli Stati Uniti che ha modificato l' Atomic Energy Act del 1954 e ha conferito all'Agenzia per la protezione dell'ambiente l'autorità di stabilire standard sanitari e ambientali per la stabilizzazione, il ripristino e lo smaltimento dei rifiuti delle fabbriche di uranio. ^[39]

Sono stati condotti numerosi studi sui possibili effetti dell'energia nucleare nel provocare il cancro. Tali studi hanno cercato tumori in eccesso sia nei lavoratori degli impianti che nelle popolazioni circostanti a causa di rilasci durante le normali operazioni di centrali nucleari e altre parti dell'industria nucleare, nonché tumori in eccesso nei lavoratori e nel pubblico a causa di rilasci accidentali. C'è accordo sul fatto che i tumori in eccesso sia nei lavoratori dell'impianto che nel pubblico circostante siano stati causati da rilasci accidentali come l'incidente di Chernobyl. ^[40] C'è anche accordo sul fatto che alcuni lavoratori in altre parti del ciclo del combustibile nucleare, in particolare l'estrazione dell'uranio, almeno negli ultimi decenni, hanno avuto tassi elevati di cancro. ^[41] Tuttavia, numerosi studi su possibili tumori causati dalle centrali nucleari durante il normale funzionamento sono giunti a conclusioni opposte e la questione è oggetto di controversia scientifica e studio in corso. ^{[42] [43] [44]} L'eccesso di mortalità è associato a tutte le attività minerarie e non solo all'estrazione dell'uranio. ^[45]

Ci sono stati diversi studi epidemiologici che dicono che c'è un aumento del rischio di varie malattie, in particolare il cancro, tra le persone che vivono vicino a impianti nucleari. Una meta-analisi del 2007 ampiamente citata da Baker et al. di 17 articoli di ricerca è stato pubblicato sull'European Journal of Cancer Care. ^[46] Ha offerto prove di elevati tassi di leucemia tra i bambini che vivono vicino a 136 impianti nucleari nel Regno Unito, Canada, Francia, Stati Uniti, Germania, Giappone e Spagna. Tuttavia questo studio è stato criticato per diversi motivi – come la combinazione di dati eterogenei (diverse fasce di età, siti che non erano centrali nucleari, diverse definizioni di zona), selezione arbitraria di 17 su 37 studi individuali, esclusione di siti con zero casi osservati o decessi, ecc. ^[47] Elevati tassi di leucemia tra i bambini sono stati riscontrati anche in uno studio tedesco del 2008 di Kaatsch et al. che ha esaminato i residenti che vivono vicino a 16 grandi centrali nucleari in Germania. Questo studio è stato anche criticato per diversi motivi. ^[48] Questi risultati del 2007 e del 2008 non sono coerenti con molti altri studi che tendevano a non mostrare tali associazioni.^{[49][50][51][52][53]} Il British Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment ha pubblicato uno studio nel 2011 su bambini sotto i cinque anni che vivevano vicino a 13 centrali nucleari nel Regno Unito durante il periodo 1969-2004. Il comitato ha scoperto che i bambini che vivono vicino alle centrali elettriche in Gran Bretagna non hanno maggiori probabilità di sviluppare la leucemia rispetto a quelli che vivono altrove ^[54] Allo stesso modo, uno studio del 1991 per il National Cancer Institute non ha rilevato mortalità per cancro in eccesso in 107 contee statunitensi vicine alle centrali nucleari. ^[55] Tuttavia, in considerazione della controversia in corso, la Commissione per la regolamentazione nucleare degli Stati Uniti ha chiesto alla National Academy of Sciences di supervisionare uno studio all'avanguardia sul rischio di cancro nelle popolazioni vicine alle strutture autorizzate dalla NRC. ^[42]

Una sottocultura di lavoratori nucleari spesso privi di documenti svolge il lavoro sporco, difficile e potenzialmente pericoloso evitato dai dipendenti regolari. La World Nuclear Association afferma che la forza lavoro transitoria degli "zingari nucleari" - lavoratori occasionali impiegati da subappaltatori è stata "parte della scena nucleare per almeno quattro decenni". ^[56] Le leggi sul lavoro esistenti che tutelano i diritti alla salute dei lavoratori non vengono applicate adeguatamente. ^[57] Uno studio di coorte collaborativo di 15 paesi sui rischi di cancro dovuti all'esposizione a radiazioni ionizzanti a basse dosi, che ha coinvolto 407.391 lavoratori dell'industria nucleare, ha mostrato un aumento significativo della mortalità per cancro. Lo studio ha valutato 31 tipi di cancro, primario e secondario. ^[58]

Gli incidenti ai reattori nucleari possono provocare il rilascio nell'ambiente di una varietà di radioisotopi. L'impatto sulla salute di ciascun radioisotopo dipende da una varietà di fattori. Lo iodio-131 è potenzialmente un'importante fonte di morbilità nelle scariche accidentali a causa della sua prevalenza e perché si deposita al suolo. Quando lo iodio-131 viene rilasciato, può essere inalato o consumato dopo essere entrato nella catena alimentare, principalmente attraverso frutta, verdura, latte e acque sotterranee contaminate. Lo iodio-131 nel corpo si accumula rapidamente nella ghiandola tiroidea, diventando una fonte di radiazioni beta . ^[59]

Il disastro nucleare di Fukushima Daiichi del 2011, il più grave incidente nucleare dal 1986, ha provocato lo sfollamento di 50.000 famiglie. ^[60] I controlli sulle radiazioni hanno portato al divieto di alcune spedizioni di verdure e pesce. ^[61] Tuttavia, secondo il rapporto delle Nazioni Unite, le perdite di radiazioni erano piccole e non hanno causato alcun danno alla salute dei residenti ^[62] e l'evacuazione dei residenti è stata criticata in quanto non scientificamente giustificata. ^[63]

La produzione di energia nucleare si basa sul ciclo del combustibile nucleare, che include l'estrazione e la macinazione dell'uranio. I lavoratori dell'uranio sono regolarmente esposti a bassi livelli di prodotti di decadimento del radon e raggi gamma. I rischi di leucemia da dosi acute e alte di radiazioni gamma sono ben noti, ma c'è un dibattito sui rischi da dosi più basse. I rischi di altri tumori ematologici nei lavoratori dell'uranio sono stati esaminati in pochissimi studi. ^[64]

In termini di rilascio radioattivo netto, il Consiglio nazionale per la protezione e le misurazioni dalle radiazioni (NCRP) ha stimato che la radioattività media per tonnellata corta di carbone è di 17.100 millicurie/4.000.000 di tonnellate. Con 154 centrali a carbone negli Stati Uniti, ciò equivale a emissioni di 0,6319 TBq all'anno per un singolo impianto.

In termini di dose per un essere umano che vive nelle vicinanze, a volte viene citato che le centrali a carbone rilasciano 100 volte la radioattività delle centrali nucleari. Questo deriva dai rapporti NCRP n. 92 e n. 95 che hanno stimato la dose alla popolazione da 1000 MWe carbone e centrali nucleari rispettivamente a 4,9 uomo-Sv /anno e 0,048 uomo-Sv/anno (una tipica radiografia del torace dà un dose di circa 0,06 mSv per confronto). ^[65] L' Environmental Protection Agency stima una dose aggiuntiva di 0,3 µSv all'anno per vivere entro 50 miglia (80 km) di una centrale a carbone e 0,009 milli-rem per una centrale nucleare per la stima della dose annuale di radiazioni. ^[66] Le centrali nucleari durante il normale funzionamento emettono meno radioattività delle centrali a carbone.

A differenza della generazione a carbone o a petrolio, la produzione di energia nucleare non produce direttamente anidride solforosa, ossidi di azoto o mercurio (l'inquinamento da combustibili fossili è accusato di 24.000 morti premature ogni anno solo negli Stati Uniti ^[67] ). Tuttavia, come con tutte le fonti di energia, c'è un certo inquinamento associato alle attività di supporto come l'estrazione mineraria, la produzione e i trasporti.

Un importante studio di ricerca finanziato dall'Unione europea noto come ExternE, o Esternalità dell'energia, condotto nel periodo dal 1995 al 2005 ha rilevato che i costi ambientali e sanitari dell'energia nucleare, per unità di energia fornita, erano pari a € 0,0019/kWh. Questo è inferiore a quello di molte fonti rinnovabili, compreso l'impatto ambientale causato dall'uso di biomasse e dalla produzione di pannelli solari fotovoltaici, ed è stato oltre trenta volte inferiore all'impatto del carbone di € 0,06/kWh, o 6 centesimi/kWh. Tuttavia, la fonte energetica con i costi esterni più bassi ad essa associati è risultata essere l'energia eolica a 0,0009 €/kWh, che rappresenta un impatto ambientale e sanitario poco meno della metà del prezzo dell'energia nucleare. ^[68]

I sostenitori sostengono che i problemi delle scorie nucleari "non si avvicinano affatto" all'approccio ai problemi dei rifiuti di combustibili fossili. ^{[69] [70]} Un articolo del 2004 della BBC afferma: "L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) afferma che 3 milioni di persone nel mondo vengono uccise ogni anno dall'inquinamento dell'aria esterna causato dai veicoli e dalle emissioni industriali, e 1,6 milioni all'interno dell'ambiente attraverso l'utilizzo di combustibili solidi". ^[71] Solo negli Stati Uniti, i rifiuti di combustibili fossili uccidono 20.000 persone ogni anno. ^[72] Una centrale a carbone rilascia 100 volte più radiazioni di una centrale nucleare della stessa potenza. ^[73] Si stima che durante il 1982, la combustione del carbone negli Stati Uniti abbia rilasciato 155 volte più radioattività nell'atmosfera rispetto all'incidente di Three Mile Island . ^[74] La World Nuclear Association fornisce un confronto dei decessi dovuti a incidenti tra diverse forme di produzione di energia. Nel loro confronto del ciclo di vita, le morti per TW-anno di elettricità prodotta dal 1970 al 1992 sono citate come 885 per l'energia idroelettrica, 342 per il carbone, 85 per il gas naturale e 8 per il nucleare. ^[75] Le cifre includono l'estrazione dell'uranio, che può essere un'industria pericolosa, con molti incidenti e morti. ^[76]

Come tutte le centrali termoelettriche, le centrali nucleari necessitano di sistemi di raffreddamento. I sistemi più comuni per le centrali termoelettriche, anche nucleari, sono:

• Raffreddamento continuo, in cui l'acqua viene prelevata da un corpo di grandi dimensioni, passa attraverso il sistema di raffreddamento e quindi rifluisce nel corpo idrico.
• Stagno di raffreddamento, in cui l'acqua viene prelevata da un laghetto dedicato allo scopo, passa attraverso il sistema di raffreddamento, quindi ritorna allo stagno. Gli esempi includono la stazione di generazione nucleare del Texas meridionale . La stazione di generazione nucleare di North Anna utilizza uno stagno di raffreddamento o un lago artificiale, che nel canale di scarico dell'impianto è spesso di circa 30 °F più caldo che nelle altre parti del lago o nei laghi normali (questo è citato come attrazione della zona da alcuni residenti). ^[77] Gli effetti ambientali sui laghi artificiali sono spesso pesati negli argomenti contro la costruzione di nuovi impianti e durante i periodi di siccità hanno attirato l'attenzione dei media. ^[78] La centrale elettronucleare Turkey Point è accreditata per aver aiutato lo stato di conservazione del coccodrillo americano, in gran parte un effetto del calore di scarto prodotto. ^[79]
• Torri di raffreddamento, in cui l'acqua ricircola attraverso il sistema di raffreddamento fino a quando non evapora dalla torre. Gli esempi includono la centrale nucleare di Shearon Harris .

Uno studio del 2011 del National Renewable Energy Laboratory ha determinato che l'impianto nucleare medio con torri di raffreddamento consumava 672 galloni di acqua per megawattora, meno del consumo medio di energia solare a concentrazione (865 gal/MWhr per il tipo a depressione e 786 gal/ MWhr per il tipo power tower), leggermente inferiore al carbone (687 gal/MWhr), ma superiore a quello del gas naturale (198 gal/MWhr). I sistemi di raffreddamento a passaggio singolo utilizzano più acqua, ma meno acqua viene persa per evaporazione. Nell'impianto nucleare medio degli Stati Uniti con raffreddamento a passaggio unico, 44.350 gal/MWhr passano attraverso il sistema di raffreddamento, ma solo 269 gal/MWhr (meno dell'1%) vengono consumati dall'evaporazione. ^[80]

Gli impianti nucleari scambiano dal 60 al 70% della loro energia termica ciclicamente con un corpo idrico o facendo evaporare l'acqua attraverso una torre di raffreddamento . Questa efficienza termica è leggermente inferiore a quella delle centrali elettriche a carbone, ^[81] creando così più calore di scarto .

È possibile utilizzare il calore di scarto in applicazioni di cogenerazione come il teleriscaldamento . I principi della cogenerazione e del teleriscaldamento con il nucleare sono gli stessi di qualsiasi altra forma di produzione di energia termica . Un uso della generazione di calore nucleare è stato con la centrale nucleare di Ågesta in Svezia. In Svizzera, la centrale nucleare di Beznau fornisce calore a circa 20.000 persone. ^[82] Tuttavia, il teleriscaldamento con le centrali nucleari è meno comune rispetto ad altre modalità di generazione del calore di scarto: a causa delle normative sull'ubicazione e/o dell'effetto NIMBY, le centrali nucleari non sono generalmente costruite in aree densamente popolate. Il calore di scarto è più comunemente utilizzato nelle applicazioni industriali. ^[83]

Durante le ondate di caldo europee del 2003 e del 2006, le aziende di servizi francesi, spagnole e tedesche hanno dovuto garantire l'esenzione dalle normative per scaricare l'acqua surriscaldata nell'ambiente. Alcuni reattori nucleari sono stati chiusi. ^{[84] [85]}

Con il cambiamento climatico che causa condizioni meteorologiche estreme come le ondate di caldo, la riduzione dei livelli di precipitazioni e la siccità possono avere un impatto significativo su tutte le infrastrutture delle centrali termiche, comprese le grandi centrali elettriche a biomassa e a fissione allo stesso modo, se il raffreddamento in queste centrali elettriche, in particolare nel condensatore di vapore è fornito da alcune fonti di acqua dolce. Un certo numero di centrali termiche utilizzano il raffreddamento indiretto dell'acqua di mare o torri di raffreddamento che in confronto utilizzano poca o nessuna acqua dolce, mentre durante le ondate di calore, quelle progettate per lo scambio di calore con fiumi e laghi, sono regolamentate per ridurre la produzione o cessare le operazioni per proteggere l'acqua livelli e vita acquatica.

Questo problema, attualmente poco frequente, comune a tutte le centrali termiche, può diventare sempre più significativo nel tempo. Se il riscaldamento globale continua, potrebbe verificarsi un'interruzione dell'elettricità se gli operatori delle stazioni non dispongono di altri mezzi di raffreddamento, come le torri di raffreddamento disponibili. Nei decenni precedenti i nuovi progetti di bozze meccaniche tozze, queste erano spesso strutture di grandi dimensioni e quindi talvolta impopolari presso il pubblico.

Quando aspirano l'acqua per il raffreddamento, le centrali nucleari, come tutte le centrali termiche comprese le centrali a carbone, geotermiche e a biomasse, utilizzano strutture speciali. L'acqua viene spesso aspirata attraverso gli schermi per ridurre al minimo l'ingresso di detriti. Il problema è che molti organismi acquatici vengono intrappolati e uccisi contro gli schermi, attraverso un processo noto come impingement. Gli organismi acquatici abbastanza piccoli da passare attraverso gli schermi sono soggetti a stress tossico in un processo noto come trascinamento. Miliardi di organismi marini vengono risucchiati nei sistemi di raffreddamento e distrutti. ^{[86] [87]}

Molte fasi della catena del combustibile nucleare - estrazione, macinazione, trasporto, fabbricazione di combustibile, arricchimento, costruzione di reattori, disattivazione e gestione dei rifiuti - utilizzano combustibili fossili o comportano modifiche all'uso del suolo e quindi emettono anidride carbonica e inquinanti convenzionali. ^{[88] [89] [90]} L'energia nucleare contribuisce con una quantità molto piccola di emissioni nell'atmosfera che può causare molti problemi ambientali come il riscaldamento globale. L'uranio non viene bruciato in una centrale nucleare come il carbone, quindi non ci sono emissioni da esso. Tutti i rifiuti che provengono dalla fissione dell'uranio rimangono nell'impianto e possono quindi essere smaltiti in modo sicuro mantenendo l'uranio fuori dall'ambiente. ^[91] "Circa il 73% dell'elettricità senza emissioni negli Stati Uniti proviene da centrali nucleari". L'energia nucleare produce molto meno anidride carbonica del carbone, 9 grammi per chilowattora rispetto ai 790-1017 grammi per chilowattora del carbone. Inoltre, l'energia nucleare produce la stessa quantità, se non inferiore, di gas serra rispetto alle risorse rinnovabili. Come tutte le fonti energetiche, vari studi di analisi del ciclo di vita (LCA) hanno portato a una serie di stime sul valore mediano dell'energia nucleare, con la maggior parte dei confronti delle emissioni di anidride carbonica che mostrano l'energia nucleare come paragonabile alle fonti energetiche rinnovabili . ^{[92] [93]}

Per quantificare e confrontare meglio le emissioni di gas serra riportate dai ricercatori utilizzando molte ipotesi e tecniche diverse, il National Renewable Energy Laboratory degli Stati Uniti sta sponsorizzando studi di meta-analisi che utilizzano l'armonizzazione, in cui le emissioni del ciclo di vita riportate sono adeguate a ipotesi coerenti. I risultati generalmente restringono la gamma delle emissioni di carbonio per una data fonte di energia. ^[94] Lo studio risultante del 2012 pubblicato sul Journal of Industrial Ecology che analizza le emissioni di valutazione del ciclo di vita della CO2 dall'energia nucleare ha stabilito che "la letteratura collettiva LCA indica che le emissioni di gas serra del ciclo di vita dall'energia nucleare sono solo una frazione delle fonti fossili tradizionali e paragonabili alle tecnologie rinnovabili" . ^[95] Ha anche affermato che per la categoria più comune di reattori, il reattore ad acqua leggera (LWR): "L'armonizzazione ha ridotto la stima mediana per tutte le categorie di tecnologia LWR in modo che le mediane di BWR, PWR e tutti gli LWR siano simili, a circa 12 g CO2-eq/kWh". ^[96]

Con questi dati alla mano, quindi, storicamente, si stima che l'energia nucleare, principalmente dal ~1970 al 2013, abbia impedito l'emissione in atmosfera di 64 gigatonnellate di CO2 equivalente . ^[97]

Molti commentatori hanno sostenuto che un'espansione dell'energia nucleare aiuterebbe a combattere il cambiamento climatico . Altri hanno sostenuto che è un modo per ridurre le emissioni, ma ha i suoi problemi, come i rischi legati a gravi incidenti nucleari, attacchi di guerra a siti nucleari e terrorismo nucleare. I sostenitori ritengono inoltre che ci siano modi migliori per affrontare il cambiamento climatico rispetto all'investimento nell'energia nucleare, compresa la migliore efficienza energetica e una maggiore dipendenza da fonti energetiche decentralizzate e rinnovabili. ^[98]

C'è anche una certa incertezza riguardo alle future emissioni di gas serra dell'energia nucleare, che ha a che fare con il potenziale di una diminuzione del grado di minerale di uranio senza un corrispondente aumento dell'efficienza dei metodi di arricchimento . In un'analisi di scenario del futuro sviluppo nucleare globale, come potrebbe essere effettuato da un mercato globale dell'uranio di qualità media minerale, l'analisi ha determinato che, a seconda delle condizioni, le emissioni di gas serra del ciclo di vita mediano dell'energia nucleare potrebbero essere comprese tra 9 e 110 g CO2- eq/kWh entro il 2050, con quest'ultima cifra considerata dagli autori dello studio come uno "scenario peggiore" non realistico. ^[99]

Sebbene questa analisi futura si occupi di estrapolazioni per l'attuale tecnologia dei reattori di seconda generazione, lo stesso documento riassume anche la letteratura su "FBR" / reattori nucleari autofertilizzanti, di cui due sono in funzione dal 2014 con il più recente BN-800, per questi reattori afferma che le "emissioni di gas a effetto serra nel ciclo di vita mediano" ... [sono] simili o inferiori ai [presenti] LWR e pretende di consumare poco o nessun minerale di uranio. ^[99]

I peggiori incidenti nelle centrali nucleari hanno provocato una grave contaminazione ambientale. Tuttavia, l'entità del danno effettivo è ancora oggetto di dibattito. 

Nel marzo 2011 un terremoto e uno tsunami hanno causato danni che hanno portato a esplosioni e crolli parziali presso la centrale nucleare di Fukushima I in Giappone.

I livelli di radiazioni nella centrale elettrica di Fukushima I colpita hanno variato con picchi fino a 1.000 mSv/h (millisievert all'ora), ^[102] che è un livello che può causare la malattia da radiazioni in un secondo momento dopo un'esposizione di un'ora. ^[103] Un rilascio significativo nelle emissioni di particelle radioattive si è verificato a seguito di esplosioni di idrogeno in tre reattori, mentre i tecnici hanno cercato di pompare acqua di mare per mantenere fresche le barre di combustibile di uranio e hanno scaricato gas radioattivo dai reattori per fare spazio all'acqua di mare. ^[104]

Le preoccupazioni sulla possibilità di un rilascio su larga scala di radioattività hanno portato a 20 la zona di esclusione di km viene istituita intorno alla centrale elettrica e alle persone entro il 20-30 20 km zona consigliata di rimanere in casa. Più tardi, il Regno Unito, la Francia e alcuni altri paesi hanno detto ai loro cittadini di prendere in considerazione l'idea di lasciare Tokyo, in risposta ai timori di diffusione della contaminazione nucleare. New Scientist ha riferito che le emissioni di iodio radioattivo e cesio dalla centrale nucleare danneggiata di Fukushima I si sono avvicinate ai livelli evidenti dopo il disastro di Chernobyl nel 1986. ^[105] Il 24 marzo 2011, i funzionari giapponesi hanno annunciato che "iodio radioattivo-131 che superava i limiti di sicurezza per i bambini era stato rilevato in 18 impianti di depurazione dell'acqua a Tokyo e in altre cinque prefetture". I funzionari hanno anche affermato che le ricadute dell'impianto Dai-ichi "ostacolano gli sforzi di ricerca delle vittime del terremoto e dello tsunami dell'11 marzo". ^[106]

Secondo la Federation of Electric Power Companies del Giappone, "entro il 27 aprile circa il 55 percento del combustibile nell'unità del reattore 1 si era sciolto, insieme al 35 percento del combustibile nell'unità 2 e al 30 percento del combustibile nell'unità 3; e probabilmente anche i combustibili esauriti surriscaldati nei bacini di stoccaggio delle unità 3 e 4 sono stati danneggiati". ^[107] Ad aprile 2011, l'acqua viene ancora versata nei reattori danneggiati per raffreddare le barre di combustibile in fusione. ^[108] L'incidente ha superato in gravità l'incidente di Three Mile Island del 1979 ed è paragonabile al disastro di Chernobyl del 1986. L'Economist riferisce che il disastro di Fukushima è "un po' come tre Three Mile Islands di fila, con danni aggiuntivi nei depositi di combustibile esaurito", ^[109] e che ci saranno impatti in corso:

Anni di pulizia si trascineranno in decenni. Una zona di esclusione permanente potrebbe finire per estendersi oltre il perimetro dell'impianto. I lavoratori gravemente esposti possono essere a maggior rischio di cancro per il resto della loro vita. . . ^[109]

John Price, ex membro della Safety Policy Unit presso la National Nuclear Corporation del Regno Unito, ha affermato che "potrebbero passare 100 anni prima che le barre di combustibile in fusione possano essere rimosse in sicurezza dalla centrale nucleare giapponese di Fukushima". ^[108]

Nella seconda metà di agosto 2011, i legislatori giapponesi hanno annunciato che il primo ministro Naoto Kan avrebbe probabilmente visitato la prefettura di Fukushima per annunciare che la vasta area contaminata intorno ai reattori distrutti sarebbe stata dichiarata inabitabile, forse per decenni. Alcune delle aree delle 12 miglia (19 km) zona di evacuazione intorno a Fukushima è risultata essere fortemente contaminata da radionuclidi secondo un nuovo sondaggio pubblicato dal Ministero della Scienza e dell'Istruzione giapponese. La città di Okuma è stata segnalata come oltre 25 volte al di sopra del limite di sicurezza di 20 millisievert all'anno. ^[110]

Invece, 5 anni dopo, il governo prevede di revocare gradualmente la designazione di alcune “zone di difficile rientro”, per un totale di 337 chilometri quadri (130 mi²), dal 2021 circa. Pioggia, vento e dissipazione naturale hanno rimosso i contaminanti radioattivi, abbassando i livelli, come nel distretto centrale della città di Okuma, a 9 mSv/anno, un quinto del livello di cinque anni fa. ^[111]

Tuttavia, secondo il rapporto delle Nazioni Unite, le perdite di radiazioni erano piccole e non hanno causato alcun danno alla salute dei residenti. ^[62] L'evacuazione precipitosa dei residenti è stata criticata in quanto non scientificamente giustificata, guidata dalla radiofobia e che causa più danni dell'incidente stesso. ^{[63] [112]}

A partire dal 2013 il disastro di Chernobyl in Ucraina del 1986 è stato e rimane il peggior disastro al mondo in una centrale nucleare. Le stime del suo bilancio delle vittime sono controverse e vanno da 62 a 25.000, con proiezioni elevate che includono morti che devono ancora verificarsi. Le pubblicazioni peer reviewed hanno generalmente sostenuto una cifra totale prevista di poche decine di migliaia; per esempio, si prevede una stima di 16.000 morti per cancro in eccesso a causa dell'incidente di Chernobyl entro l'anno 2065, mentre, nello stesso periodo, si prevedono diverse centinaia di milioni di casi di cancro per altre cause ( dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro pubblicata nell'International Journal of Cancer nel 2006). ^[113] La IARC ha anche rilasciato un comunicato stampa affermando "Per metterlo in prospettiva, il fumo di tabacco causerà diverse migliaia di volte più tumori nella stessa popolazione", ma anche, riferendosi al numero di diversi tipi di cancro, "L'eccezione è il cancro alla tiroide, che, più di dieci anni fa, era già aumentato nelle regioni più contaminate intorno al luogo dell'incidente”. ^[114] La versione completa del rapporto sugli effetti sulla salute dell'Organizzazione Mondiale della Sanità adottato dalle Nazioni Unite, anch'essa pubblicata nel 2006, includeva la previsione di, in totale, non più di 4.000 decessi per cancro. ^[115] Un documento che l' Unione degli scienziati interessati ha contestato il rapporto e, seguendo il contestato modello lineare senza soglia (LNT) di suscettibilità al cancro, ^[116] invece stimato, per la popolazione più ampia, che l'eredità di Chernobyl sarebbe un totale di 25.000 morti per cancro in eccesso in tutto il mondo. ^[117] Ciò pone il bilancio delle vittime totale di Chernobyl al di sotto di quello del peggior incidente della storia del fallimento di una diga, il disastro della diga di Banqiao del 1975 in Cina.

Grandi quantità di contaminazione radioattiva sono state diffuse in tutta Europa a causa del disastro di Chernobyl e cesio e stronzio hanno contaminato molti prodotti agricoli, bestiame e suolo. L'incidente ha reso necessaria l' evacuazione dell'intera città di Pripyat e di 300.000 persone da Kiev, rendendo un'area di terra inutilizzabile per l'uomo per un periodo indeterminato. ^[118]

Quando i materiali radioattivi decadono, rilasciano particelle che possono danneggiare il corpo e portare al cancro, in particolare cesio-137 e iodio-131 . Nel disastro di Chernobyl, rilasci di terreni contaminati da cesio-137. Alcune comunità, compresa l'intera città di Pripyat, furono abbandonate definitivamente. Una fonte di notizie ha riferito che migliaia di persone che hanno bevuto latte contaminato con iodio radioattivo hanno sviluppato il cancro alla tiroide. ^[119] La zona di esclusione (circa 30 km di raggio intorno a Chernobyl) possono avere livelli significativamente elevati di radiazioni, che ora sono principalmente dovuti al decadimento del cesio-137, per circa 10 emivite di quell'isotopo, che è approssimativamente per 300 anni. ^[120]

A causa del bioaccumulo di cesio-137, alcuni funghi e animali selvatici che li mangiano, ad esempio cinghiali cacciati in Germania e cervi in Austria, possono avere livelli che non sono considerati sicuri per il consumo umano. ^[121] I test obbligatori sulle radiazioni delle pecore in alcune parti del Regno Unito che pascolano su terreni con torba contaminata sono stati revocati nel 2012. ^[122]

Nel 2007 il governo ucraino ha dichiarato gran parte della zona di esclusione di Chernobyl, quasi 490 chilometri quadri (190 mi²), una riserva zoologica di animali. ^[123] Con molte specie di animali che stanno vivendo un aumento della popolazione poiché l'influenza umana ha in gran parte lasciato la regione, incluso un aumento del numero di alci, bisonti e lupi. ^[124] Tuttavia, altre specie come le rondini e molti invertebrati, ad esempio il numero di ragni, sono inferiori a quanto sospettato. ^[125] Con molte polemiche tra i biologi sulla questione se Chernobyl sia effettivamente una riserva naturale. ^[126]

L' SL-1, o reattore stazionario a bassa potenza numero uno, era un reattore nucleare sperimentale dell'esercito degli Stati Uniti che subì un'esplosione di vapore e una fusione il 3 gennaio 1961, uccidendo i suoi tre operatori; John Byrnes, Richard McKinley e Richard Legg. ^[127] La causa diretta fu il ritiro manuale improprio dell'asta di controllo centrale, responsabile dell'assorbimento dei neutroni nel nocciolo del reattore. Ciò ha causato l'aumento della potenza del reattore a circa 20.000 MW e, a sua volta, si è verificata un'esplosione. L'evento è l'unico incidente mortale noto al reattore negli Stati Uniti e il primo a verificarsi nel mondo. ^[128] L'incidente ha rilasciato circa 80 curie (3,0 TBq) di iodio-131, ^[129] che non è stato considerato significativo a causa della sua posizione in un remoto deserto dell'Idaho . Circa 1 100 curie (41 TBq) di prodotti di fissione sono stati rilasciati nell'atmosfera. ^[130]

I limiti di esposizione alle radiazioni prima dell'incidente erano di 100 röntgens per salvare una vita e 25 per salvare proprietà di valore. Durante la risposta all'incidente, 22 persone hanno ricevuto dosi da 3 a 27 Röntgens di esposizione di tutto il corpo. ^[131] La rimozione dei rifiuti radioattivi e lo smaltimento dei tre corpi alla fine hanno esposto 790 persone a livelli dannosi di radiazioni. ^[132] Le mani delle vittime iniziali sono state sepolte separatamente dai loro corpi come misura necessaria in risposta ai loro livelli di radiazioni. ^[127]

Le centrali nucleari, gli impianti di arricchimento dell'uranio, gli impianti di fabbricazione del combustibile e persino le miniere di uranio sono vulnerabili agli attacchi che potrebbero portare a una diffusa contaminazione radioattiva . La minaccia di attacco è di diversi tipi generali: attacchi a terra simili a commando su apparecchiature che, se disabilitate, potrebbero portare alla fusione del nocciolo del reattore o alla dispersione diffusa di radioattività; e attacchi esterni come un incidente aereo contro un complesso di reattori o attacchi informatici. ^[133] I terroristi potrebbero prendere di mira le centrali nucleari nel tentativo di rilasciare contaminazione radioattiva nell'ambiente e nella comunità.

I reattori nucleari diventano obiettivi preferiti durante i conflitti militari e sono stati ripetutamente attaccati da attacchi aerei militari: ^[134]

• Nel settembre 1980, l'Iran bombardò il complesso incompleto del reattore Osirak in Iraq.
• Nel giugno 1981, un attacco aereo israeliano distrusse completamente il reattore iracheno di Osirak.
• Tra il 1984 e il 1987, l'Iraq ha bombardato sei volte la centrale nucleare iraniana incompleta di Bushehr.
• In Iraq nel 1991, gli Stati Uniti hanno bombardato tre reattori nucleari e un impianto pilota di arricchimento.

La Commissione sull'11 settembre degli Stati Uniti ha affermato che le centrali nucleari erano potenziali obiettivi originariamente considerati per gli attacchi dell'11 settembre 2001 . Se i gruppi terroristici potessero danneggiare sufficientemente i sistemi di sicurezza per causare una fusione del nocciolo in una centrale nucleare e/o danneggiare sufficientemente le piscine di combustibile esaurito, un tale attacco potrebbe portare a una diffusa contaminazione radioattiva. Secondo un rapporto del 2004 del Congressional Budget Office degli Stati Uniti, "I costi umani, ambientali ed economici di un attacco riuscito a una centrale nucleare che si traduce nel rilascio di notevoli quantità di materiale radioattivo nell'ambiente potrebbero essere grandi". ^[135] Anche un attacco alla riserva di combustibile esaurito di un reattore potrebbe essere grave, poiché queste pozze sono meno protette del nocciolo del reattore. Il rilascio di radioattività potrebbe portare a migliaia di morti a breve termine e un numero maggiore di morti a lungo termine. ^[133]

Il sabotaggio interno si verifica perché gli addetti ai lavori possono osservare e aggirare le misure di sicurezza. In uno studio sui crimini interni, gli autori hanno ripetutamente affermato che i crimini interni di successo dipendevano dall'osservazione e dalla conoscenza delle vulnerabilità della sicurezza da parte degli autori. Dall'inizio dell'era atomica, i laboratori nucleari del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti d'America sono noti per diffuse violazioni delle regole di sicurezza. Una migliore comprensione della realtà della minaccia interna aiuterà a superare il compiacimento ed è fondamentale per convincere i paesi ad adottare misure preventive più forti. ^[136]

I ricercatori hanno sottolineato la necessità di rendere gli impianti nucleari estremamente sicuri da sabotaggi e attacchi che potrebbero rilasciare enormi quantità di radioattività nell'ambiente e nella comunità. I nuovi progetti di reattori hanno caratteristiche di sicurezza passiva, come l'allagamento del nocciolo del reattore senza l'intervento attivo degli operatori del reattore. Ma queste misure di sicurezza sono state generalmente sviluppate e studiate in relazione agli incidenti, non all'attacco deliberato al reattore da parte di un gruppo terroristico. Tuttavia, la Commissione di regolamentazione nucleare degli Stati Uniti ora richiede nuove domande di licenza per reattori per considerare la sicurezza durante la fase di progettazione. ^[133]

In seguito agli incidenti nucleari di Fukushima I del 2011 c'è stata una maggiore attenzione sui rischi associati all'attività sismica e al potenziale rilascio di radioattività ambientale. Genpatsu-shinsai, che significa disastro del terremoto in una centrale nucleare, è un termine coniato dal sismologo giapponese Professor Katsuhiko Ishibashi nel 1997. ^[137] Descrive uno scenario di effetto domino in cui un forte terremoto provoca un grave incidente in una centrale nucleare vicino a un importante centro abitato, con conseguente rilascio incontrollabile di radiazioni in cui i livelli di radiazioni rendono impossibile il controllo dei danni e il salvataggio, e il danno sismico impedisce gravemente l'evacuazione della popolazione. Ishibashi prevede che un tale evento avrebbe un impatto globale che colpirebbe seriamente le generazioni future. ^[138]

L' alluvione della centrale nucleare di Blayais del 1999 è stata un'alluvione avvenuta la sera del 27 dicembre 1999. È stato causato quando una combinazione della marea e dei forti venti della tempesta extratropicale Martin ha portato al sopraffare le dighe marine della centrale nucleare del Blayais in Francia. ^[139] L'evento ha provocato la perdita dell'alimentazione elettrica fuori sede dell'impianto e ha messo fuori uso diversi sistemi relativi alla sicurezza, provocando un evento di livello 2 sulla scala internazionale degli eventi nucleari.^[140] L'incidente ha mostrato la possibilità che le inondazioni danneggino più apparecchiature in un impianto, con il potenziale di rilascio radioattivo. ^[141]

Lo smantellamento nucleare è il processo mediante il quale il sito di una centrale nucleare viene smantellato in modo che non richieda più misure di protezione dalle radiazioni. La presenza di materiale radioattivo richiede processi che sono professionalmente pericolosi e pericolosi per l'ambiente naturale, costosi e dispendiosi in termini di tempo. ^[142]

La maggior parte delle centrali nucleari attualmente in funzione negli Stati Uniti sono state originariamente progettate per una vita di circa 30-40 anni ^[143] e sono autorizzate ad operare per 40 anni dalla US Nuclear Regulatory Commission . ^[144] L'età media di questi reattori è di 32 anni. Pertanto, molti reattori stanno arrivando alla fine del loro periodo di licenza. Se le loro licenze non vengono rinnovate, gli impianti devono essere sottoposti a un processo di decontaminazione e smantellamento. ^[145] Molti esperti e ingegneri hanno notato che non vi è alcun pericolo in queste strutture obsolete e i piani attuali prevedono che i reattori nucleari funzionino per una durata di vita molto più lunga.

Lo smantellamento è un processo amministrativo e tecnico. Comprende la bonifica della radioattività e la demolizione progressiva dell'impianto. Una volta che una struttura è stata completamente dismessa, nessun pericolo di natura radiologica dovrebbe persistere. I costi di smantellamento devono essere ripartiti sull'intero ciclo di vita di un impianto e salvati in un fondo di smantellamento. Dopo che un impianto è stato completamente dismesso, viene svincolato dal controllo normativo e il licenziatario dell'impianto non sarà più responsabile della sua sicurezza nucleare. Con alcune piante l'intento è quello di tornare allo stato "greenfield".