En cas d’accident grave dans une installation nucléaire ou suite à l’explosion d’une arme nucléaire, la population pourrait être touchée par le passage d’un nuage radioactif composé de gaz et de particules radioactives qui causeraient une irradiation externe. Plus la population est proche du lieu d’émission, plus l’intensité de cette irradiation externe est importante. L’évacuation préventive ou la mise à l’abri de la population constituent alors les mesures de protection envisagées. A mesure que la distance augmente, les poussières radioactives se dispersent dans l’air et l’irradiation externe diminue, de sorte que ces mesures de protection ne sont plus nécessaires. Lors du passage du nuage, des poussières et gaz radioactifs tels que l’iode radioactif peuvent également être inhalés ou ingérés, conduisant à une irradiation interne. Contrairement à l’irradiation externe, celle-ci persiste après le passage du nuage, car les éléments radioactifs demeurent dans le corps.
Lors du passage d'un nuage radioactif, les particules radioactives se déposent également sur le sol. La quantité déposée dépend des conditions météorologiques, par exemple des précipitations. Ces dépôts causent également une irradiation externe. Par ailleurs, la consommation de denrées alimentaires ou d’eau contaminées par ces particules provoque une irradiation interne.