У формуванні фонового опромінення істотну роль відіграють штучні джерела радіації. Явище штучної радіоактивності відкрито в 1934 р подружжям Жоліо-Кюрі, які показали, що при бомбардуванні альфа-частками ядер легких елементів утворюються інші елементи, які є радіоактивними
Ядра стабільних елементів можна бомбардувати також нейтронами. В даний час відомо понад 900 радіонукліідов, одержуваних штучним шляхом. Особливо багато штучних радіонукліідов отримують в ядерних реакторах, в т.ч. і реакторах АЕС. Більшість з них є альфа-випромінювачами і мають великі періоди напіврозпаду. Не існує елементів, у яких не було б радіоактивного ізотопу.
Штучні радіонуклєїди з'явилися в зв'язку з діяльністю людини. Вони підрозділяються на три групи:
1. Радіоактивні продукти ядерного ділення. Вони виникають при реакції поділу ядер 235 U, 238 U, 239 Pu і т.д. які відбуваються в результаті дії на них нейтронів. Джерела цієї групи радіонуклідів в атмосфері - випробування ядерної зброї, робота підприємств ядерного паливного циклу і атомної промисловості (ядерно-енергетичні установки, радіохімічні заводи і т. Д.). При ядерних вибухах утворюється близько 250 ізотопів 35 елементів. До радіоактивних продуктів поділу (РПД): відносяться: 131 J, 137 Cs, 90 Sr, 140 Ba, 133 Xe і багато інших. Період напіврозпаду РПД від декількох секунд до декількох десятків років.
Більшість утворюються радіонукліідов є бета- і гамма-випромінювачами (131 J, 137 Cs, 140 Ba), інші випускають або тільки бета-частинки (90 Sr, 135 Cs) або альфа-частинки (144 Nd, 147 Sm).
2. Радіоактивні трансуранові елементи, що виникають в ядерно-енергетичних установках і при ядерних вибухах в результаті послідовних ядерних реакцій з ядрами атомів речовини, що ділиться і подальшого радіоактивного розпаду утворюються надважких ядер. До цих радіонуклідів відносяться 237 Np, 239 Pu, 241 Am, 242 Cm і ін. В основному вони альфа-активні, характеризуються дуже великим періодом напіврозпаду, відсутністю стабільних ізотопів.
3. Продукти наведеної радіоактивності, що утворюються в результаті ядерних реакцій елементарних частинок. Нейтрони, що утворюються при ланцюгової реакції розподілу урану або плутонію впливають на ядра стабільних елементів навколишнього середовища, перетворюючи їх в радіоактивні (реакція активації). До цих радіонуклідів відносяться: 45 Ca, 24 Na, 27 Mg, 29 Al, 31 Si, 65 Zn, 54 Fe і ін. Велика частина їх розпадається з випусканням бета- частинок і гамма-випромінювання.
Основними компонентами, складовими штучний радіаційний фон (ІРФ) є:
1. Глобальні випадання штучних радіонуклідів, пов'язані з випробуванням ядерної зброї. США і СРСР провели понад 400 випробувань ядерних бомб. Це призвело до глобального підвищення опромінення населення Землі. Велика частина радіонуклідів потрапляє в стратосферу, де вони залишаються на багато місяців, і навіть роки, повільно опускаючись і розсіюючись по всій поверхні земної кулі. Це призводить до зміни радіаційного фону в різних точках земної кулі, віддалених на десятки тисяч км від місця вибуху. При ядерних вибухах в навколишнє середовище надходять радіонукліди ділення, неразделівшаяся частина ядерного заряду, нейтрони. Утворюється також наведена радіоактивність.
Вплив на людину радіоактивних випадінь включає бета- і гамма-опромінення за рахунок радіонуклідів, присутніх у приземному повітрі і випали на поверхню землі; за рахунок забруднення радіонуклідами шкірних покривів і одягу; за рахунок внутрішнього опромінення від яких спіткало організм радіонуклідів з повітрям, їжею, водою.
2. Забруднення локального, регіонарного і глобального характеру, обумовлені аварійний викидами АЕС і радіоактивними відходами та особливо при аваріях на АЕС. При роботі ядерних реакторів як і при ядерних вибухах утворюється велика кількість радіонуклідів (продукти розподілу 235 U, 234 Pu). Основна маса продуктів поділу затримується і залишається безпосередньо в паливній композиції. Радіоактивні відходи можуть бути у вигляді газів, аерозолів, рідин і в твердому вигляді. Для затримки газоаерозольних викиду АЕС встановлюються фільтри, використовуються камери витримки, радіохроматографіческіе системи (адсорбція газів на активному вугіллі). Газоаерозольних викид - надходження радіоактивних речовин в витяжну трубу висотою 100-150 м. Розсіюючись в атмосфері, вони утворюють хмару викиду. При русі хмари в атмосфері відбувається опромінення людей бета- і гамма-випромінюванням. Аерозольні частки, випадаючи з хмари, осідають на місцевості і мігрують в елементах екологічних систем. Частина радіонуклідів, що надійшли з їжею обумовлюють внутрішнє опромінення. Якщо в оболонці ТВЕЛів утворюються дефекти, то продукти ділення можуть надходити в теплоносій. Рідкі відходи можуть потрапити в річки і озера.
При роботі підприємств уранової промисловості можливе забруднення навколишнього середовища радіонуклідами на кожному з етапів виробництва (видобуток, переробка, збагачення урану, приготування ядерного палива). Так, на рудниках навколишнє середовище забруднюється радіонуклідами сімейства урану-235, в основному радоном і продуктами його розпаду, що знаходяться у вентиляційному повітрі. Відвали бідних руд поблизу збагачувальних фабрик також є джерелом емісії в атмосферу радону і продуктів його розпаду. При регенерації ядерного палива на радіохімічних заводах у викидах можуть бути 3 Н, 14 С, 137 Сs і ін.
3. Використання відкритих джерел іонізуючих випромінювань в промисловому виробництві, сільському господарстві, в наукових цілях, медицині і т.д. Радіоактивні ізотопи широко застосовуються в промисловості. Наприклад, контроль зносу поршневих кілець в двигунах внутрішнього згоряння здійснюють, опромінюючи кільце нейтронами, в результаті чого воно стає радіоактивним. При роботі двигуна частинки матеріалу кільця потрапляють в мастило. Досліджуючи рівень радіоактивності масла за певний час роботи двигуна, знаходять знос кільця. За допомогою радіоактивного дефектоскопії встановлюють наявність, місце знаходження, форму і розміри внутрішніх дефектів в матеріалах і виробах і т.д.
Широке застосування знайшли радіонукліди в медицині. З їх допомогою діагностують стан окремих органів - печінки, легень, щитовидної залози і т.д. (32 Р, 57 Се, 131 J, 133 Хе і ін.). Їх використовують для діагностики і лікування пухлин. З цією метою в організм вводять 131 J, так як обмін речовин в пухлини відбувається швидше, ніж в здорових тканинах, радіоізотопи йоду швидше накопичується в пухлині. Досліджуючи випромінювання над різними ділянками тіла, знаходять місця розташування пухлини.
Особливу роль відіграє радіаційна стерилізація інструментів, одноразових шприців, вати, бинтів і т.д. Знайшли застосування радіонукліди і в сільському господарстві. Опромінення насіння підвищує їх схожість і врожайність. Застосовують випромінювання і для дезінсекції зерна, консервації сільгосппродуктів. Радіоактивні речовини (їх випромінювання) застосовуються також у археології, геології, геохімії та в ін. Галузях.