Le qualità che rendono i materiali radioattivi danno loro il potenziale per essere incredibilmente utili fonti di energia, ma quella stessa radioattività può essere una minaccia letale per gli esseri umani e altri esseri viventi. I materiali radioattivi sono naturalmente instabili, e tenderanno a rilasciare energia mentre decadono in un isotopo più stabile. Le particelle rilasciate da questo processo possono essere utili quando vengono imbrigliate correttamente.
L'instabilità dei materiali radioattivi li rende un combustibile perfetto per una reazione a catena nucleare. Quando un neutrone colpisce uno di questi atomi instabili, si divide, formando due atomi più stabili ed espellendo neutroni di ricambio e una grande quantità di energia. Se un numero sufficiente di atomi instabili sono imballati insieme, questi neutroni di riserva possono colpire altri atomi, creando una reazione di fissione. La quantità di energia rilasciata da questo processo è molto maggiore di quella rilasciata da qualsiasi altro combustibile, con una singola pallina di uranio lunga un pollice contenente la stessa quantità di energia trovata in 149 litri di olio.
Le particelle e l'energia rilasciata durante la fissione nucleare e il decadimento radioattivo naturale includono particelle alfa, particelle beta e raggi gamma. Questi sottoprodotti radioattivi possono danneggiare il DNA all'interno delle cellule viventi, causandone il malfunzionamento o la morte. L'esposizione a radiazioni intense può essere fatale in poche ore, e anche un'esposizione minore può aumentare notevolmente la possibilità di sviluppare tumori o disordini genetici più avanti nella vita.
