Ngay khi một lò phản ứng hạt nhân gặp sự cố, giống như thảm họa mới xảy ra tại Nhật, một lượng lớn phóng xạ có thể thoát ra ngoài lượng phóng xạ này xuất hiện dưới dạng i-ốt phóng xạ, và sẽ ảnh hưởng đến dân cư xung quanh khu vực bị nhiễm xạ. Loại i-ốt độc hại này có xu hướng đọng lại ở tuyến giáp, do vậy làm tăng nguy cơ xuất hiện các bệnh lý ở tuyến giáp.

Nhiễm xạ gây ra nhiều bệnh lý khác nhau trên tuyến giáp, bao gồm suy giáp, nhân giáp và ung thư tuyến giáp. Tuyến giáp trẻ em đặc biệt nhạy cảm với tia xạ hơn tuyến giáp người lớn. Khi nhiễm xạ, nạn nhân dễ mắc bệnh tuyến giáp, nếu: tuổi càng trẻ (tuy nhiên, nhiễm xạ sau tuổi 20, nguy cơ mắc bệnh tương tự nhau ở mọi lứa tuổi), mức độ nhiễm xạ càng nhiều. Thời gian mắc bệnh tuỳ loại: 

Suy giáp: có thể xuất hiện vài tháng hay vài năm sau quá trình xạ trị. Tuy nhiên, hầu hết các trường hợp đều xảy ra sau 2-3 năm sau xạ trị. 

Bướu giáp nhân: các nhân giáp xuất hiện khi các tế bào tuyến giáp tăng trưởng dạng cục trong tuyến giáp. Nhân giáp thường phát hiện sau vài năm (thông thường là 8 đến 12 năm sau xạ trị), khi bác sĩ thăm khám vùng cổ và vùng tuyến giáp, hoặc sau khi siêu âm vùng này. 

Ung thư tuyến giáp: ung thư tuyến giáp có thể xảy ra ở bất cứ vị trí nào trên tuyến giáp trong vòng 5 đến 20 năm sau xạ trị, thông thường là mười năm. Khoảng 90% người bệnh vẫn sống khi mắc ung thư tuyến giáp. 

Vì bệnh lý tuyến giáp có thể xảy ra nhiều năm sau nhiễm xạ nên bệnh nhân cần theo dõi suốt đời. Nạn nhân phơi nhiễm iod phóng xạ sau thảm hoạ hạt nhân mà không bị ung thư tuyến giáp, vẫn có nguy cơ mắc bệnh và phải tiếp tục theo dõi. 

Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ có nguy cơ cao nhất 

Tuyến giáp hấp thu iod từ dòng máu, cần iod để tạo nội tiết tố tuyến điều hoà năng lượng và chuyển hoá trong cơ thể. Tuyến giáp không thể phân biệt iod bền vững (iod thường) với iod phóng xạ nên sẽ hấp thu cả hai loại này. Hầu hết các vụ nổ hạt nhân đều phóng thích phóng xạ. Khi tế bào tuyến giáp hấp thu quá mức iod phóng xạ, có thể tạo ra ung thư tuyến giáp. Đây có lẽ là loại ung thư duy nhất có tỷ lệ mắc bệnh gia tăng theo sau sự cố rò rỉ iod phóng xạ.  

Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ có nguy cơ cao nhất. Nguy cơ này giảm thấp khi qua độ tuổi 40.  

Có thể sử dụng chất Potassium iod (viết tắt KI) để bảo vệ tuyến giáp chống lại sự nhiễm iod phóng xạ. Sau thảm hoạ hạt nhân Chernobyl năm 1985, những hướng gió khác nhau thổi những đám mây phóng xạ đi khắp châu Âu. Có khoảng 3.000 người nhiễm phóng xạ bị ung thư tuyến giáp. Nạn nhân hầu hết là nhũ nhi và trẻ nhỏ sống ở Ukraine, Belarus, Nga. Lúc đó, Ba Lan (tiếp giáp với Belarus và Ukraine) đã dùng KI cho mọi người dân và không thấy gia tăng tỷ lệ mắc bệnh này. 

Khi có sự cố rò rỉ phóng xạ, cơ quan chuyên trách địa phương thường khuyến cáo mọi người nên rời khỏi khu vực có sự cố hạt nhân càng sớm càng tốt. Ngoài cách ly, di cư, không ăn thức ăn, không uống sữa cũng như nước… cần dùng thêm KI để hỗ trợ tuyến giáp tránh bị nhiễm iod phóng xạ.

Do sự phóng thích hạt nhân không thể kiểm soát được và tình trạng ách tắc giao thông sẽ làm chậm trễ việc cách ly phóng xạ, nên mọi người cần uống KI trước khi di cư, theo hướng dẫn của cơ quan y tế địa phương. Việc phân phối KI nên giới hạn trong khoảng cách từ 16-32km. 

Không ai đoán được các đám mây iod phóng xạ đi xa đến đâu và một sự cố hạt nhân sẽ xa bao nhiêu. Sau vụ Chernobyl, tỷ lệ mắc bệnh cao hơn dự đoán và ở xa hơn 300km so với trung tâm sự cố hạt nhân. Hiện ở nhiều nước người ta không chỉ dự trữ mà còn phân phối sẵn KI cho cộng đồng. Trong thảm hoạ hạt nhân bất ngờ, lợi ích của KI được chấp nhận vượt xa nguy cơ khi dùng.