Właściwości, które sprawiają, że materiały radioaktywne dają im potencjał, by być niewiarygodnie użytecznymi źródłami energii, ale ta sama radioaktywność może być śmiertelnym zagrożeniem dla ludzi i innych żywych istot. Materiały radioaktywne są naturalnie niestabilne, i będą dążyć do uwolnienia energii podczas rozpadu na bardziej stabilny izotop. Cząstki uwolnione w tym procesie mogą być użyteczne, gdy są prawidłowo wykorzystane.
Niestabilność materiałów radioaktywnych czyni je doskonałym paliwem do nuklearnej reakcji łańcuchowej. Kiedy neutron uderza w jeden z tych niestabilnych atomów, rozszczepia się, tworząc dwa bardziej stabilne atomy i wyrzucając wolne neutrony i dużą ilość energii. Jeśli dość niestabilnych atomów zostanie spakowanych razem, te wolne neutrony mogą uderzyć w inne atomy, powodując reakcję rozszczepienia. Ilość energii uwolnionej w tym procesie jest znacznie większa niż energia uwalniana przez jakiekolwiek inne paliwo, z jednocentymetrowym granulatem zawierającym taką samą ilość energii, co 149 litrów oleju.
Cząsteczki i energia uwalniana podczas rozszczepienia jądrowego i naturalnego rozpadu promieniotwórczego obejmują cząstki alfa, cząstki beta i promieniowanie gamma. Te radioaktywne produkty uboczne mogą uszkodzić DNA w żywych komórkach, powodując ich nieprawidłowe działanie lub śmierć. Narażenie na intensywne promieniowanie może być śmiertelne w ciągu kilku godzin, a nawet niewielka ekspozycja może znacznie zwiększyć ryzyko wystąpienia raka lub zaburzeń genetycznych w późniejszym życiu.
