卡拉恰伊湖位于俄罗斯西南部车里雅宾斯克，靠近哈萨克斯坦的边境。这里曾是俄罗斯规模最大的核设施之一的“玛雅克生产协会”的所在地。这座核设施建于上世纪40年代。由于玛雅克的工程师并不十分关心安全问题，所以曾在上个世纪五六十年代发生多起事故。
50年代中期，他们才停止向周围的湖泊和河流排放核废料，将它们储存在大桶中。1957年9月，装有核废料的大桶发生爆炸，威力相当于85吨TNT炸药，大约27万苏联的居民以及他们的食品供应受到辐射。
在此之后，政府决定将这些放射性废料直接排入卡拉恰伊湖。因为卡拉恰伊湖没有任何地表出口，所以工程师们非常乐观地认为排放到湖内的任何东西都会被“埋葬”。但是10年后的一场严重的旱灾导致卡拉恰伊湖走向干涸，露出了湖底的放射性沉积物。有毒的尘土扩散到大约900平方英里的区域。其中就包括了锶-90、铯-137和其他的放射性元素。
在政府最后承认存在这座核设施的时候，这个地区的癌症发病率提高了21%，出生缺陷率提高了25%,白血病发病率提高了41%，附近坐落的几个村落有多达65%的村民患上了辐射病。但是当时的医生在诊断书上并没有使用“辐射”两个字，而是用所谓的“特殊疾病”。直到1990年才被解密。
据说，湖边的放射性强度极高，哪怕你只站在湖边一个小时，你都会中毒而死。 2010年的世界观察研究所的报告表明，卡拉恰伊湖是地球上污染最为严重的湖泊之一。它也因此入选全球15大污染严重居住地，排名第八。卡拉恰伊湖的废物正在渗进当地的土壤和岩层中，甚至威胁到北极地区。科学家预测，如果它污染了北极，就会向全世界扩散。
由于特查河污染、1957年的爆炸以及1967年的旱灾，现在的车里雅宾斯克仍有很多地区不适于居住。当前的卡拉恰伊湖湖面混凝土面积超过湖水，但核污染物仍没有得到控制。据估计，总计有10亿加仑的地下水被5兆居里放射性核素污染。然而当地居民对本地农作物中的放射性同元素水平仍一无所知。
