El principal ús de l'energia nuclear és la generació d'energia elèctrica.
No obstant això existeixen moltes altres aplicacions en què es fa servir la tecnologia nuclear d'una manera directa o indirecta.
Treballant amb diferents isòtops d'un mateix element, es pot utilitzar la tecnologia nuclear per a altres aplicacions en diversos camps.
Els principals usos de l'energia nuclear són els següents:
1. Generació d'electricitat
L'ús més important i conegut de l'energia nuclear és la generació d'electricitat a les centrals nuclears.
Després de la Segona Guerra Mundial, es va donar un nou ús als reactors nuclears: generar electricitat a partir de la fissió nuclear dels àtoms d'urani.
Una central nuclear és una instal·lació capaç de convertir l'energia atòmica continguda en els àtoms d'urani per generar electricitat. El procés per obtenir aquesta conversió és el resultat d'un procés termodinàmic i mecànic. L'urani és un dels elements de la taula periòdica dels elements més inestables, pel que resulta idoni per a aquest propòsit.
En un primer moment, el reactor nuclear genera reaccions de fissió dels nuclis atòmics de l'urani emetent una gran quantitat d'energia tèrmica. Amb tota aquesta energia calorífica s'obté vapor a alta pressió per accionar les turbines de vapor de la central. D'aquesta manera, s'obté energia mecànica per alimentar el generador elèctric i convertir l'energia cinètica de l'eix en energia elèctrica.
2. Processos industrials
La tecnologia nuclear adquireix una gran importància en el sector industrial. En particular, s'utilitza en:
Desenvolupament i millora dels processos.
Mesuraments.
Automatització.
Control de qualitat.
S'utilitza com a requisit previ per a la completa automatització de les línies de producció d'alta velocitat. Aquesta tecnologia s'aplica a la investigació de processos, la barreja, el manteniment i l'estudi de l'desgast i corrosió d'instal·lacions i maquinària.
La tecnologia nuclear també s'utilitza en la fabricació de plàstics i en l'esterilització de productes d'un sol ús.
3. Armament militar i desenvolupament de bombes atòmiques
Una arma és un instrument utilitzat per atacar o defensar-se. Les armes nuclears són aquelles armes que utilitzen la tecnologia nuclear.
Depenent del rol que tingui la tecnologia nuclear a l'arma es diferencien dos tipus d'armes nuclears:
Armes nuclears que utilitzen l'energia nuclear per explotar, com seria el cas de la bomba atòmica.
Aplicacions que utilitzen la tecnologia nuclear per propulsar. En aquesta segona categoria s'inclouen els creuers, portaavions, submarins ...
4. Medicina nuclear
Una de les aplicacions de l'energia nuclear més importants després de la generació d'electricitat és l'ús per a tractar i diagnosticar malalties: la medicina nuclear.
Les radiacions ionitzants permeten obtenir imatges de l'interior dels pacients ajudant a la diagnosi de malalties. Aquestes radiacions també s'utilitzen per tractar malalties com el càncer ja que tenen la capacitat de destruir cèl·lules tumorals.
Un de cada tres pacients que acudeixen a un hospital en un país industrialitzat, rep els beneficis d'algun tipus de procediment de medicina nuclear.
Alguns exemples de l'ús de la ús de la medicina nuclear són:
Tècniques com la radioteràpia per al tractament de tumors malignes
Ús de la teleteràpia per al tractament oncològic
Biologia radiològica que permet esterilitzar productes mèdics.
5. Agricultura i control de plagues
L'aplicació dels isòtops a l'agricultura ha permès augmentar la producció agrícola dels països menys desenvolupats.
La tecnologia nuclear resulta de gran utilitat en:
Control de plagues d'insectes
Aprofitament màxim dels recursos hídrics
Millora de les varietats de cultiu
Establiment de les condicions necessàries per a optimitzar l'eficàcia dels fertilitzants i l'aigua.
6. Alimentació
Pel que fa a l'alimentació, les tècniques nuclears juguen un paper fonamental en la conservació d'aliments.
L'aplicació dels isòtops permet augmentar considerablement la conservació dels aliments. En l'actualitat, més de 35 països permeten la irradiació d'alguns aliments.
7. Medi ambient
L'aplicació d'isòtops permet determinar les quantitats exactes de les substàncies contaminants i llocs en què es presenten així com les seves causes.
A més, el tractament amb feixos d' electrons permet reduir les conseqüències mediambientals i sanitàries de l'ocupació a gran escala de combustibles fòssils
L'ús de l'energia nuclear contribueix de manera més efectiva que altres tècniques a resoldre problemes com l'efecte hivernacle i la pluja àcida.
8. Altres usos de l'energia nuclear
L'energia nuclear també s'utilitza en la datació d'elements arqueològics. Aquest procés és possible gràcies a les propietats de fixació de l'isòtop carboni-14 als ossos, fustes o residus orgànics.
També s'utilitza en geofísica i geoquímica. Aquestes ciències aprofiten els materials radioactius naturals per a fixar les dates dels dipòsits de roques, carbó o petroli.
Altres usos de la tecnologia nuclear es produeixen en disciplines com la hidrologia, la mineria o la indústria espacial.
