สหรัฐออกมาเตือนรัสเซียให้ระวังผลที่จะตามมา หากรัสเซียตัดสินใจใช้ "ระเบิดกัมมันตรังสี" ซึ่งเป็นระเบิดที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสี หรืออาวุธนิวเคลียร์ใด ๆ ต่อยูเครน โดยสหรัฐกังวลว่ารัสเซียอาจพยายามทำให้สงครามรุนแรงขึ้นอีก ด้วยการกล่าวหาเท็จว่ายูเครนกระทำการยั่วยุ
ในช่วงสุดสัปดาห์ที่ผ่านมา นายเซอร์เก ชอยกู รัฐมนตรีกลาโหมรัสเซีย ได้ติดต่อกับรัฐมนตรีกลาโหมของสหรัฐ อังกฤษ และฝรั่งเศส เพื่อหารือเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่ยูเครนจะใช้ระเบิดกัมมันตรังสี ซึ่งเป็นคำกล่าวอ้างที่ทั้ง 3 ประเทศต่างปฏิเสธ
ในแถลงการณ์ร่วมที่เปิดเผยในวันอาทิตย์ (23 ต.ค.) หลังการพูดคุยทางโทรศัพท์กับนายชอยกู ทั้ง 3 ประเทศระบุว่า "ประเทศของเราแสดงความชัดเจนว่า เราทั้งหมดปฏิเสธข้อกล่าวหาที่บิดเบือนของรัสเซียว่ายูเครนกำลังเตรียมใช้ระเบิดกัมมันตรังสีในดินแดนตัวเอง"
สำนักข่าวทาสส์ของรัสเซียรายงานว่า นางมาเรีย ซาคาโรวา โฆษกกระทรวงการต่างประเทศรัสเซีย เปิดเผยในวันจันทร์ (24 ต.ค.) ว่า ยูเครนกำลังพยายามจัดฉาก "ยั่วยุอย่างน่ากลัว" ด้วยการใช้ "ระเบิดที่มีสารกัมมันตภาพรังสี" เพื่อกล่าวหาว่ารัสเซียใช้อาวุธดังกล่าว
อย่างไรก็ตาม นายเน็ด ไพรซ์ โฆษกกระทรวงต่างประเทศสหรัฐเปิดเผยว่า "รัสเซียจะเผชิญกับผลที่ตามมา ไม่ว่าจะใช้ระเบิดกัมมันตรังสีหรือระเบิดนิวเคลียร์ก็ตาม" ขณะที่หลายฝ่ายคาดการณ์ว่ารัสเซียอาจใช้ปฏิบัติการข่าวปลอมที่เกี่ยวข้องกับระเบิดกัมมันตรังสี เพื่อใช้เรื่องดังกล่าวเป็นข้ออ้างในการยกระดับการทำสงคราม