El incidente se produjo en el laboratorio de física nuclear de Tokaimura, situado a 120 km al noreste de Tokio, cuando los científicos estaban dirigiendo un rayo de protones hacia un bloque de oro, en el marco de un experimento de aceleración de partículas.
Cuando se produjo el accidente, provocado por un problema de sobrecalentamiento, había 55 empleados trabajando en el lugar.
Según la agencia nuclear japonesa, dos investigadores fueron expuestos a radiaciones de 1,7 milisieverts, un nivel un poco superior al de una radiografía. "Su estado no es preocupante", explicó un portavoz de la agencia.
La agencia indicó que el accidente provocó la emisión de una sustancia radioactiva "a causa de un recalentamiento provocado aparentemente por problemas técnicos".
Una parte de la radioactividad se dispersó en la atmósfera porque los empleados pusieron en marcha los ventiladores del laboratorio, un "error", según la agencia nuclear.
La seguridad nuclear es un tema muy sensible en Japón desde el accidente de la central de Fukushima Daiichi (noreste) en marzo de 2011, consecuencia de un sismo y un tsunami, la peor catástrofe nuclear desde la de Chernobil (Ucrania) en 1986.