Ydinonnettomuus
Erittäin vakava ydinonnettomuus aiheuttaa säteilyvaaran, kun ympäristöön leviää radioaktiivisia aineita, jotka liikkuvat ilmassa tuulen mukana. Säteilyn annosnopeus laskee sen jälkeen, kun tuuli on kuljettanut ilmassa leijuvat radioaktiiviset aineet pois. Tuulen mukana levitessään päästö laimenee ja säteilyn voimakkuus laskee. Sade huuhtoo radioaktiivisia aineita päästöpilvestä maahan ja siitä edelleen syvemmälle maaperään ja asutuilla alueilla viemäreihin.
Fissio
Monissa aineissa atomiytimien hajoamisia tapahtuu luonnostaan hitaasti kaiken aikaa. Tällaisiä aineita kutsutaan radioaktiiviseksi. Yleensä raskaistakin ytimistä kuitenkin irtoaa vain pieni osanen kuten alfahiukkanen. Jotkin raskaat atomiytimet, esimerkiksi uraani-235-neutronin ydin, voivat myös hajota spontaanisti suunnilleen keskeltä kahtia kahdeksi keskiraskaaksi ytimeksi, jolloin samalla vapautuu neutroneja. Ilmiötä sanotaan "spontaaniksi fissioksi". Kuitenkin myös U-235-atomeista paljon pienempi osa fissioituu spontaanisti kuin hajoaa alfahajoamisella. Tietyissä olosuhteissa tällainen ytimien hajoaminen aiheuttaa kuitenkin vuorostaan yhä useampia uusia hajoamisia, jolloin syntyy ketjureaktio.