预计处理福岛核电站污染水全部排放需要大约30至40年。这些污染水含有60多种放射性核素，其中许多目前尚无有效的清除技术。这些长寿命的核素可能会随着洋流扩散，并在生物体内累积。德国海洋研究机构指出，放射性物质在排放后的57天内就能扩散到太平洋的绝大多数区域，并在大约10年后遍布全球海域。此外，大气的循环过程可能将污染水蒸发至云层，随后以降水的形式落到地球表面的各个角落，带来的潜在风险难以全面评估。东京电力公司计划通过向每吨污染水中加入约1200吨海水进行稀释，当确认放射性浓度降至一定标准后，将开始排放处理过的污染水。根据计划，到2023年，将分四次排放总计3.12万吨污染水，首批约为7800吨，并从8月24日开始连续排放17天。核污染的来源包括核武器试验、使用、核电站泄漏、工业或医疗活动中使用的核物质遗失、核爆炸、热辐射伤害、核辐射伤害和放射性物质残留等。污染可以通过两种途径传播：一是产生放射性气溶胶等污染物，对呼吸系统和人体表面造成伤害；二是随着风向扩散造成的污染。污染的程度取决于核泄漏的严重性。在切尔诺贝利事故中，核燃料在爆炸中形成的烟尘漂浮在空中，造成了广泛的伤害。核爆炸本身不会引起显著的气候变化，但在事故发生地点及其一定距离范围内会留下放射性物质。核电站受损后，会释放一定量的放射性物质，其中一些半衰期短的物质相对较不危险，而半衰期长的物质则危险得多，因为这是放射性物质原子数量减少到一半所需的时间。
