尽管核电站的反应堆中孕育着大量的放射性物质，但在常态运作下，它们被安全地封存于锆合金的保护壳内，确保不会泄漏到环境中。核燃料与裂变产物的隔离是基于这种坚固的结构，只要壳体完整，放射性物质就能保持在内部。
然而，福岛第一核电站事故中，放射性物质的释放源于电力供应的突然中断。失去电力后，冷却系统的停止导致压力容器内热量无法有效排出，堆芯中的水蒸发，燃料棒失去冷却，温度升高，超过锆合金的耐受极限，包壳随之破裂，部分放射性物质随之泄漏。当工作人员试图通过减压阀排放蒸汽以缓解压力时，一些受热气化的放射性物质随蒸汽逸出，从而进入了环境。
由于事故中只有部分燃料棒出现熔化，排放过程并非连续，泄漏的放射性物质相对有限。更重要的是，这些放射性物质在排放初期主要集中在低层大气中，随风向扩散，影响范围受限，主要受风向和风速的影响。因此，尽管事故造成了辐射泄漏，但其实际影响范围在可控范围内。
某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线，物质的这种性质叫放射性。 放射性物质是那些能自然的向外辐射能量，发出射线的物质。一般都是原子质量很高的金属，像钚 ，铀，等。放射性物质放出的射线有三种，它们分别是α射线、β射线和γ射线。