核電站利用核裂變及裂變產物衰變所產生的熱量發電。當原子核大到一定程度之后，結構會變得不穩定，有一定的幾率分裂形成兩個（很少情況下是三個）較輕的原子核，并伴隨有中子和γ射線的產生，這即是核裂變。這個過程釋放的熱量主要是來源于裂變產物的動能、中子和γ射線的能量，以及裂變產物原子核的衰變。據測算，每次鈾裂變可產生200百萬電子伏特左右的能量。

這兩個裂變產物的原子核集中分布在以核序 數90以及130為中心的兩個區段之中。較輕原子核的代表是鍶-90（Sr-90）。重原子核的代表是銫系同位素和碘系同位素，其中含量很高的是銫-137（Cs-137）和碘-131（I-131）。它們都具有放射性。

通常情況下，核燃料和裂變產物都被封閉在核燃料棒中，不會泄漏。但像此次日本核事故中，反應堆冷卻系統被摧毀，反應堆芯達到了非常高的溫度，燃料棒的外殼被燒穿，其中的放射性物質隨之散發出來。這也就是常說的“融堆”。

碘元素物理性質活潑，極易升華，遇熱到處跑，而且在大氣中傳播很快。記得上學時，有位老師給我們講他1960年代時在落基山中研究駝鹿甲狀腺中碘-131的含量。研究發現每一次碘濃度的高峰都和核武器的實驗時間相吻合，其中甚至包括中國進行的首次核武器試驗。

碘-131在Health Physics中具有重要意義，因為它容易在人體的甲狀腺內富集。生物學的研究表明，進入人體的碘會有30%富集在甲狀腺。一個成人的甲狀腺大約只有30克，前面提到過劑量是跟生物體組織的質量成反比，因而產生的劑量就很大。幼兒的甲狀腺更小，更容易受到碘-131的損害。

碘-131進入人體主要途徑為大氣沉降→牧草→牛→牛奶→人。這個過程已經為切爾諾貝利事件所證實。當時的蘇聯政府沒有及時地禁止牛奶的流通，造成大量兒童的甲狀腺受到輻射。聯合國原子放射科學委員會（United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR）的報告證實，從1986年到2005年的20年間，有6000多例兒童甲狀腺腫瘤與切爾諾貝利核事故初期受到大劑量的碘-131輻射有關。【引用1】

自然界中的碘只有一種同位素，碘-127。它是沒有放射性的。碘片與碘鹽中的碘都是碘-127。如果事先服用適量碘-127，甲狀腺全被碘-127充滿，沒有多余的位置留給有放射性的碘-131，使碘-131很快被人體排出，從而避免大劑量輻射。但碘片的服用一定要遵照醫囑進行。

銫放射性同位素（主要是銫-137和銫-134）的流動性也很大。它容易在土壤表面富集，再通過植物，動物進入體內。銫的化學性質和鉀相似，會在人體均勻分布。所以有時可服用適量鉀鹽，就像碘片一樣，進行預先占位。

其他的裂變產物或因揮發性不好、可溶性不佳或不被生物體吸收等原因，不起主要作用。比如鍶-90，具有放射性但流動性不好。鍶化學性質近似鈣，可能被骨骼吸收。但是自然界的食物中鈣的含量豐富，鍶競爭不過大量的鈣，很難被人體有效吸收。

因此在Health Physics中被關注的主要放射性裂變產物就是碘-131、銫-137、銫-134。其他產物如碲-132，衰變周期很短只有78小時，幾種惰性氣體同位素在前邊也提到了，劑量很小，都不起主要作用。在日本核事件發生后，美國環境保護署在網站上發布了對日本核事故釋放的放射性物質進行實時監控的數據。