L'energia nucleare è quel tipo di fonte energetica che si libera in una reazione che può avvenire per fissione o per fusione. L'alto impatto ambientale del suo utilizzo deriva essenzialmente dall'elevato calore disperso all'esterno tramite i fluidi refrigeranti e dal ciclo termodinamico realizzato dai reattori. Per quanto riguarda la fissione, i rischi di reazioni incontrollate di fuoriuscita di materiale radioattivo e i problemi legati allo stoccaggio delle scorie, non sono stati completamente eliminati. Ad innescare la prima reazione nucleare a catena ‘controllata’ fu il fisico italiano Enrico Fermi, il quale utilizzò uranio naturale all'interno di un blocco di grafite pura in grado di ‘rallentare’ i neutroni. Fu questo il primo reattore nucleare della storia: era il 2 dicembre 1942. Iniziò, così, l'era atomica. La ‘pila di Fermi’ conteneva già tutte le indicazioni, sia per la produzione di energia nucleare, sia per l'esplosione nucleare, entrambe basate sullo stesso ‘elemento chiave’ della reazione a catena: il processo di fissione. Durante la sua permanenza negli Stati Uniti, Fermi partecipò attivamente al ‘Progetto Manhattan’ e alla creazione della prima bomba atomica. La prima utilizzazione pratica della reazione di fissione avvenne con la distruzione di Hiroshima e Nagasaki, che segnarono la fine della seconda guerra mondiale. Nella bomba atomica, la reazione diventa esplosiva perché vengono messe a contatto rapidamente due masse ‘subcritiche’ affinché il sistema ottenuto risulti, nel complesso, superiore alla ‘massa critica’.
La massa critica rappresenta la più piccola quantità di materiale fissibile necessaria a sostenere la reazione a catena. Nelle centrali nucleari, la reazione a catena viene regolata usando barre di cadmio, grafite o acciaio al boro, le quali hanno la capacità di catturare facilmente i neutroni. All’interno dei reattori, invece, tali funzioni vengono realizzate attraverso le cosiddette ‘barre di regolazione’. La regolazione dei reattori è assicurata dall'acqua, la quale, raffreddando il nocciolo, si trasforma in vapore. In tal modo, essa assorbe, rallentandoli, una certa quantità di neutroni. Il vapore acqueo ottenuto viene poi inviato alle turbine che, associate all'alternatore, sono in grado di generare energia elettrica. Sia il fungo atomico fatto esplodere sulle città di Hiroshima e Nagasaky, sia la guerra fredda basata sul deterrente delle testate nucleari, sia lo spettro della guerra nucleare e delle armi di distruzione di massa non sono che diversi aspetti del nucleare: sono state proprio le implicazioni belliche, infatti, che hanno spesso portato a demonizzare in toto il nucleare come fonte di energia. Col tempo, l'atomo di pace venne sempre di più visto come atomo di guerra per la presenza dell'uranio 238, che rende il reattore nucleare una macchina per produrre il plutonio, l'ingrediente principale delle ‘bombe H’. Il plutonio forma spontaneamente, durante il processo di fissione, insieme agli altri isotopi più o meno instabili, le famose scorie radioattive, generate dalla trasformazione dell'uranio. In Italia sono stati dedicati numerosi studi per lo sfruttamento del nucleare da enti come il Cise ed il Cnrn (poi Cnen dal 1960). L'Italia, in effetti, negli anni '50 decise di lanciarsi nella ricerca scientifica per lo sfruttamento dell'energia nucleare e, nel 1959, venne costruito il primo reattore ad Ispra (Va). Gli investimenti e il favore dell'opinione pubblica nei confronti dell'iniziativa furono notevoli, tanto che nel 1966 si raggiunse una produzione di 3,9 miliardi di kWh: sino a quel momento, l'Italia rappresentava il terzo produttore mondiale di energia elettrica di origine nucleare. Questo ciclo espansivo si è chiuso con l'attivazione della centrale di Caorso (Pc) nel 1980. Inevitabilmente, la storia del nucleare in Italia tocca anche aspetti delicati della recente vita politica del nostro Paese. L'esempio più famoso fu il ‘caso Ippolito’, che divise l'opinione pubblica italiana negli anni ‘60. L'ingegnere Felice Ippolito era uno dei primi tecnici che aveva intrapreso alcune ricerche di uranio, in Italia, sul finire degli anni ‘40. Egli poi era diventato Segretario del primo Comitato nazionale ricerche nucleari (CNRN) creato nel 1952, nonché Segretario Generale quando il Comitato fu trasformato in Comitato nazionale per l'energia nucleare (CNEN) nel 1960. Il Comitato rappresentava l'ente governativo italiano incaricato di promuovere un programma di ricerca e sviluppo in campo nucleare inteso come progetto di diversificazione energetica e di politica industriale. Tuttavia, nel 1963, Ippolito venne processato e condannato per alcuni illeciti penali concernenti lo svolgimento delle sue funzioni. Nel 1966 venne però graziato dal Presidente della Repubblica, Giuseppe Saragat e, negli anni successivi, eletto deputato al Parlamento europeo. Si trattò di un processo che suscitò un certo scalpore e che modificò fortemente l'evoluzione della politica energetica in Italia. In ogni caso, dopo il ‘caso Ippolito’, si verificò un brusco rallentamento dei programmi di ricerca nucleare. Alcuni hanno fornito un'interpretazione di quella vicenda nei termini di un ‘complotto’ teso a porre fine a una politica di diversificazione energetica che toccava forti interessi economici e politici, in particolare quelli dell'industria petrolifera internazionale. L'incidente nella centrale nucleare di Three Miles Island (Pennsylvania - Stati Uniti), nel 1979, generò una nuova 'ondata' di sfiducia dell'opinione pubblica nei confronti dell'utilizzo del nucleare. Ma fu nel 1986 con l'esplosione di un reattore della centrale nucleare di Chernobyl - attuale Bielorussia - che nacque un vero e proprio atteggiamento critico nei confronti dell' energia nucleare e i rischi conseguenti ad un errore umano o da una violazione delle misure di sicurezza. Il disastro di Chernobyl, ad esempio, per prima cosa bloccò l'attuazione del Piano Energetico Nazionale, il quale prevedeva l'apertura di cantieri per la costruzione di nuove centrali nucleari. Il Parlamento in seguito discusse la questione e, attraverso due risoluzioni, impegnò il Governo a convocare una Conferenza Nazionale sull'Energia con il compito di fornire contributi informativi per una verifica delle scelte di politica energetica, con particolare riguardo allo sviluppo della componente nucleare. L' 8 novembre 1987, infine, si svolsero tre referendum sul nucleare (e due sulla giustizia): la maggioranza degli italiani che andò alle urne votò per il "Sì", abrogando una serie di norme e orientando le successive scelte dell'Italia in ambito energetico verso una direzione di sfavore nei confronti del nucleare. Pertanto, sebbene sussistano alcune considerazioni da tener presente circa l'istituto referendario, che in occasione del quesito proposto al corpo elettorale nel 1987 non poteva essere: "Nucleare si, nucleare no", in conseguenza di quell’esito è stato di fatto sancito l'abbandono da parte dell'Italia del ricorso al nucleare come forma di approvvigionamento energetico. E, infatti, di lì a poco ben quattro centrali nucleari italiane vennero chiuse. Tuttavia, nonostante siano passati tanti anni, è rimasta in campo la questione dei rifiuti radioattivi ancora oggi custoditi in condizioni non di massima sicurezza. Inoltre, resta da chiarire la questione dello smantellamento, della rimozione e della decontaminazione di strutture e componenti degli impianti nucleari, sia delle centrali nucleari ex-Enel di Trino Vercellese (Vc), Caorso (Pc), Latina e Garigliano (Ce), sia degli impianti del ciclo del combustibile ex-Enea come quelli di Saluggia (Vc), di Bosco Marengo (Al), di Casaccia (Rm) e di Trisaia - Rotondella (Mt).