脱原発派からは、放射能拡散と原子力事故の問題が回避できないことがしばしば指摘される。例えばチェルノブイリや福島で起こった事故では、放射性物質が拡散し、放射能汚染が各地に広まり、たくさんの人間が、放射線で汚染され、明らかに自然放射線から浴びるよりも高い被曝を経験した。長いあいだ被曝した結果、がんになる可能性がある。例えば、2007年、の研究によると、原発から5km圏内で育った子供には、白血病発症の高い頻度が見られることが、統計的に有意性のあるデータで示された。それによると、1980年から2003年のうちに、統計上の平均で17人の子供が白血病にかかると想定されていたのに、ドイツ国内の原発5km圏内に地域では実際には37人の子供が白血病にかかった。現在の放射線生物学では、このことを説明することができず、今日までこの相関の直接的原因は明らかになっていない。原発事故での被曝量が、その後の病気にどの程度影響するのかは、ほとんど見積もられたことがないので、特に一般人の犠牲者数ははっきりしておらず、極めて変わりやすい。チェルノブイリの石棺建設に動員された数十万人の作業員（リクビダートル）の場合でも、正確に立証することは困難である。確定されている死者は62人である。しかしながら、主張されている犠牲者数には極めて大きな開きがある。例えば、IAEAとWHOが、4,000人の死者を前提にしているのに対して、ウクライナ放射線防護委員会は、34,499人の救急隊員が死亡したとしている。核戦争防止国際医師会議（IPPNW）は、5万人から10万人の死者を想定している。