La lluvia radiactiva o ceniza radiactiva o poso radioactivo es la caída o deposición de partículas radiactivas desde la atmósfera, procedentes de una explosión o accidente nuclear. Supone un peligro de radiación residual posterior a una explosión nuclear, llamada así, ya que "cae" desde la atmósfera en la que se ha difundido durante la explosión o accidente. Se refiere también al polvo radiactivo creado cuando estalla un arma nuclear. Este polvo radiactivo, compuesto de partículas calientes, es un tipo de contaminación radiactiva. Puede conducir a la contaminación de la cadena alimentaria animal y humana.
Hay muchos tipos de lluvia radiactiva, que van desde el tipo de lluvia más global hasta los tipos restringidos a una zona o área.
Después de una explosión atmosférica, los productos de la fisión nuclear, el material nuclear sin fisionar y los residuos de armas que han sido evaporados por el calor de la bola de fuego se condensan en una suspensión de finas partículas muy pequeñas de 10 nm a 20 micras de diámetro. Estas partículas pueden ser rápidamente lanzadas hasta la estratosfera, particularmente si la potencia explosiva es superior a 10 kt.
Los ensayos atmosféricos de armas nucleares casi duplicaron la concentración de 14C radiactivo en el Hemisferio Norte, antes de que los niveles empezaran a disminuir lentamente después del Tratado de prohibición parcial de ensayos nucleares.
En un principio se sabía poco acerca de la dispersión de la precipitación nuclear a escala mundial. La Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos (en:Atomic Energy Comission) suponía que la precipitación se dispersaba de manera uniforme por todo el mundo, dispersadas por los vientos atmosféricos y poco a poco se depositaba sobre la superficie de la Tierra, después de semanas, meses e incluso años, como una lluvia global.
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