目前核電站主要通過鈾-235的裂變反應釋放的能量進行發電的。核裂變生成許多裂變產物，并釋放多個中子，中子除可繼續誘發鈾-235發生核裂變外，還可與鈾-238和容器及介質發生核反應，生成超鈾元素和活化產物，這些物質均含有一定的放射性。
核電站發生核事故時，放射性物質主要通過大氣釋放到環境中。主要的放射性核素有碘-131、氚、碳-14、銫-137、鍶-90以及惰性氣體氙-133、氪-85等。考慮到放射性核素的半衰期和產額，核電站發生核事故時我們首先關注的放射性核素是碘-131和銫-137。放射性物質釋入大氣后，除少數為氣體之外，大部分形成氣溶膠。放射性氣溶膠，在大氣中隨氣流而遷移，或在高空成為雨、雪的凝聚核心，或通過溶解和化學反應與水滴結合，降落到地面，通過吸附、吸收、代謝和轉化，可污染陸地和水中的植物和動物，也會由于水的蒸發和風的作用而重新進入大氣，形成氣溶膠，造成空氣的二次污染。
