В связи с эксплуатацией атомных электростанций, воздействием предприятий ядерно-топливного цикла на окружающую природную среду, захоронением радиоактивных отходов, угрозой применения ядерного оружия возникли серьезные экологические проблемы, отнесенные в настоящее время к глобальным.
Одно из самых радиационно загрязненных мест на планете – озеро Карачай под Челябинском. Комбинат «Маяк», расположенный вблизи, сбросил в озеро в 100 раз больше радиоактивных веществ, чем было выброшено в окружающую среду при Чернобыльской аварии.
ПО «Маяк». Самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов находится на Урале, в 65 км к северо-западу от Челябинска на территории производственного объединения «Маяк». ПО «Маяк» было создано на базе промышленного комплекса, построенного в 1945-1949 гг. в Челябинской области, в районе городов Кыштым и Касли. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. - первый радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через реку Теча в 1949-1951 гг., а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн Ки суммарной активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отходов в реку Теча, появились только в 1993 г.
Основными проблемами, связанными с атомной энергетикой, являются переработка и захоронение радиоактивных отходов.
Основными биологическими последствиями воздействия ионизирующих излучений является увеличение вероятности мутаций, т.е. ионизация вызывает изменения в цепи ДНК в наследственной массе клеток, и, следовательно, нарушение физиологических процессов, наследственные патологии и заболевания.