Ydinonnettomuus
Ydinvoimalaonnettomuuden päästöjen suuruus riippuu siitä, vaurioituuko reaktorin polttoaine ja pysyykö suojarakennus ehjänä. Pelkkä ydinvoimalan vesivuoto ilman polttoaineen vaurioitumista ei aiheuta suurta säteilyvaaraa. Jos taas polttoainetta vaurioituu, eli onnettomuus luokitellaan vakavaksi onnettomuudeksi, niin radioaktiivisia aineita vapautuu suojarakennukseen. Jos suojarakennus pysyy ehjänä, kuten Three Mile Islandin onnettomuudessa, niin päästöt ympäristöön jäävät pieniksi. Suojarakennuksen rikkoutuminen vakavan onnettomuuden aikana voi aiheuttaa suuren radioaktiivisten aineiden päästön.
Ydinfysiikka
Tärkeimmät tunnetut radioaktiivisen hajoamisen muodot ovat alfa-, beeta- ja gammahajoaminen. Radioaktiivisessa hajoamisessa ytimestä emittoituu hiukkasia tai sähkömagneettista säteilyä, ja ydin muuttuu samalla joko toiseksi ytimeksi tai siirtyy matalaenergiaisemmalle viritystilalleen (tai perustilalleen). Jotkin raskaat ytimet voivat myös fissioitua spontaanisti. Näiden lisäksi tunnetaan myös harvinaisempia hajoamistapoja, kuten sisäinen konversio, neutroniemissio ja kaksoisbeetahajoaminen.