首先是核武器在大气层和水下爆炸使大量放射性核素进入海洋。核爆炸所产生的裂变核素和诱生(中子活化)核素共有200多种，其中90Sr、137Cs、239Pu、55Fe以及54Mn、65Zn、95Zr-95Nb、106Ru、144Ce等最引人注意。
据估算，到1970年为止，由于核爆炸注入海洋的3H为108居里,裂变核素约达(2～6)×108居里(其中90Sr约为8×106居里,137Cs为12×106居里)使整个海洋都受到污染。
其次，是核工厂向海洋排放低水平放射性废物。建在海边或河边的原子能工厂，包括核燃料后处理厂，核电站和军用核工厂在生产过程中，将低水平放射性废液直接或间接排入海中。
最典型的例子是美国的汉福特工厂和英国温茨凯尔核燃料后处理厂。前者1960年排入太平洋的放射性废物达36万居里，主要是51Cr、65Zn、239Np和32P，
后者自50年代初起，每天把大约100万加仑含有137Cs、134
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