26. aprillil 1986 toimus Ukrainas Tšernobõli reaktoris üks ajaloo hullemaid tuumaõnnetusi. Neljas reaktor plahvatas 26. päeva esimestel tundidel ning paiskas kiirgust ja tahkeid osakesi, laastades 20 miili (32 kilomeetri) raadiuses ja mõjutades ka ülejäänud maailma. Katastroofi põhjus tehti kiiresti kindlaks ja mõned riigid pidasid seda tehaste käitajate raskeks hooletuseks. Plahvatuspaigas hukkus 30 inimest ja palju rohkem inimesi haigestus kiirguse tõttu.
Tšernobõli reaktori asukoht piirati sisse ja reaktor kaeti suure betoonpadjaga. 21. sajandil sai selgeks, et padi ei kaitse tõhusalt kiirgust ja et saastunud materjali täiendava lekke vältimiseks tuleb võtta täiendavaid meetmeid. Reaktori ümbrus on endiselt piiratud inimestele ja slängis nimetatakse seda piirkonda “surnud tsooniks”, hoolimata sellest, et taimed ja loomad on hakanud mahajäetud tehast üle võtma.
Õnnetuse põhjustas elektrijaama rutiinne seisak. Seiskamise eesmärk oli testida jaama võimet töötada väikese võimsusega, kuigi muud sarnaste jaamade ja muude reaktorite katsed näitasid, et jaama väljalülitamine ei ole ohutu. Reaktor muutus ebastabiilseks, kuna jahutusvee vool aeglustus, ja kuna automaatne väljalülitus oli välja lülitatud, ei saanud jaam end välja lülitada. Töötaja sai olukorrast aru ja üritas reaktorit välja lülitada, kuid selle tulemusel tekkis voolu tõus, mis puhus reaktori katteplaadi maha ning sadas radioaktiivset materjali ja osakesi laias raadiuses.
Südamikust pärit grafiit süttis ja põles üheksa päeva, vabastades atmosfääri suures koguses radioaktiivsust. Tšernobõli katastroofi mõju võis tunda kogu maailmas ning paljud riigid on teatanud radioaktiivsuse suurenemisest. Tehast ümbritsev ala evakueeriti kiiresti, kuigi kohapealsed töötajad, nagu tuletõrjujad ja meditsiinitöötajad, kannatasid intensiivse kiirguse käes.
Tšernobõli sündmused olid kainestav õppetund ülejäänud maailmale, kes mõistis, et halvasti hooldatud tuumaelektrijaamad võivad mõjutada ülejäänud planeeti, mitte ainult piirkondi, kus nad asuvad. Kohapealsed elanikud kannatavad jätkuvalt kiirguse mõjude all. mürgistus, mis nõuab ulatuslikku rahvatervise jälgimist ja ravi. Tuumajaamades kehtestati rangemad ohutusprotseduurid, mille eesmärk on ära hoida sarnaseid katastroofilisi õnnetusi.