Les centrales à charbon rejettent jusqu'à 100 fois plus de radioactivité dans l'environnement que les centrales nucléaires.

Ce phénomène a été documenté dès 1978 par J. P. McBride et ses collègues du Laboratoire national d'Oak Ridge dans la revue Science. Leurs recherches ont démontré que les cendres volantes issues de la combustion du charbon concentrent des radionucléides naturels comme l'uranium-238 et le thorium-232. Dans une centrale nucléaire, les produits de fission sont scellés dans des gaines de combustible et protégés par des enceintes de confinement massives en béton et en acier.À l'inverse, une centrale à charbon de 1 000 mégawatts brûle environ 4 millions de tonnes de charbon par an. Ce processus libère environ 5,2 tonnes d'uranium et 12,8 tonnes de thorium dans l'environnement sous forme de cendres volantes si aucun filtrage haute performance n'est installé. Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA), ces particules fines pénètrent profondément dans les poumons et exposent les riverains à une dose efficace de radiation supérieure à celle d'une centrale nucléaire en fonctionnement normal.Une étude de l'Université de Duke publiée en 2015 a confirmé que les niveaux de radioactivité dans les bassins de cendres de charbon peuvent être 5 fois plus élevés que dans le sol environnant. Ce paradoxe s'explique par le fait que le nucléaire est une industrie fermée par conception, tandis que le charbon rejette ses déchets directement dans la biosphère. En termes de santé publique, le risque radiologique lié au charbon reste pourtant largement méconnu du grand public par rapport aux craintes liées au nucléaire.