1954年3月1日清晨，美国在太平洋比基尼-埃尼威托克环礁进行第一枚氢弹试验，造成恰在试验场以东100千米水域捕鱼的日本渔船“福龙丸五号”渔民受到较大剂量辐射的事件。爆炸的中心产生了极高的温度，毁灭了附近的一切生物。大量强放射散落物沉降至“福龙丸五号”船上，渔民受到较大剂量（约2.7～4.4戈瑞）的辐射。23名船员出现了恶心、脱发等辐射病症状，其中一名船员因肝脏严重损坏死亡，他们成了美国核试验的牺牲品。经检查，还有300多艘在该海域作业的渔船，也受到了严重的放射性污染，所捕的几十万千克金枪鱼只好进行焚烧或深埋处理。

为查明放射性污染状况，日本派出“俊鹘丸”渔船于同年5月中旬到7月在试验场附近进行了调查。这是世界上首次对海洋人工放射性进行的综合调查。1955年，美国、日本和加拿大的调查表明，北太平洋西部已受到了严重的放射性污染。如1954年6月，在比基尼以西450千米的每千克海水和浮游生物（湿重）中总β放射性强度分别高达9.1×10⁴dpm（disintegrations per minute，dpm，表示每分钟的放射性衰变数）和8×10⁸dpm。一年后，由于北赤道海流向西转运，放射性物质污染了黑潮流域。据报道，到1958年8月，美国在该环礁共进行了44次核试验。从此，海洋的放射性污染问题引起了全世界的关注，许多沿海国家成立了专门的机构调查和监测海洋放射性污染。

1977年，美国政府开始对遗留在埃尼威托克环礁上的核废弃物进行清理，4000名美国军人在马绍尔群岛各处收集了大约7.3万立方米放射性污染的表层土壤，并将这些污染物运送到鲁尼特岛填埋进1958年5月一次核爆产生的328英尺（约合100米）的深坑内，1980年在该坑顶部建了一个巨大的混凝土穹顶结构进行临时性封存。2013年有份调查报告透露，放射性物质已开始从穹顶建筑中渗漏出来。

据美国学者调查，1954年在比基尼核武器试验海域，海洋生物几乎灭绝的惨景，经过半个世纪的海水流动交换，现该海域的生态系统已恢复生机，珊瑚礁繁茂，鱼类畅游。但一些海洋动物形态出现变异，推测可能是受¹³⁷Cs辐射遗传基因变化所致。