26 апреля 1986 года произошло разрушение четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции (расположена на территории современной Украины, в 3 км от г. Припять) — Чернобыльская катастрофа, крупнейшая авария с объектом атомной энергетики (см. «Список радиационных аварий»). В результате взрыва было выброшено в окружающую среду большое количество радиоактивных веществ, зоны наибольшего поражения находятся на территории Украины, Беларуси и России. Вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.
Непосредственно во время взрыва на 4-м энергоблоке погиб только один человек (Валерий Ходемчук), ещё один скончался утром от полученных травм (Владимир Шашенок). Впоследствии у 134 сотрудников ЧАЭС и членов спасательных команд, находившихся на станции во время взрыва, развилась лучевая болезнь, 28 из них умерли в течение следующих нескольких месяцев. По данным ВОЗ, представленным в 2005 году, в результате аварии на Чернобыльской АЭС в конечном счёте могло погибнуть в общей сложности до 4000 человек.
Из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн га земель, и даже через тридцать лет после катастрофы эта территория остаётся полигоном случайного экологического эксперимента по исследованию влияния ионизирующего излучения на диких животных.
Причина аварии — ряд нарушений и ошибок при проведении испытаний в ходе очередного планово-предупредительного ремонта. Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, возложила основную ответственность за неё на оперативный персонал и руководство ЧАЭС. МАГАТЭ также создало свою рабочую группу (Консультативный комитет по вопросам ядерной безопасности — англ. INSAG; International Nuclear Safety Advisory Group), которая на основании материалов, предоставленных советской стороной, и показаний делегации советских атомщиков в отчёте 1986 года также в целом приняла эту точку зрения.
В ходе расследования причин аварии выяснилось, что реактор РБМК-1000 конструктивно несовершенен и по состоянию на апрель 1986 года эксплуатировался с десятками нарушений и отступлениями от действующих правил ядерной безопасности. Два из этих недостатков имели непосредственное отношение к причинам аварии. Это положительная обратная связь между мощностью и реактивностью, возникавшая при некоторых режимах эксплуатации реактора, и наличие так называемого концевого эффекта, проявлявшегося при определённых условиях эксплуатации. Эти недостатки не были должным образом задокументированы, что во многом способствовало ошибочным действиям персонала и созданию условий для аварии. После аварии в срочном порядке были проведены работы по устранению этих недостатков (первичные — уже в мае 1986 года).
Мировой атомной энергетике Чернобыльская авария нанесла серьёзный удар. С 1986 по 2002 год в странах Северной Америки и Западной Европы не было построено ни одной новой АЭС, что было связано как с давлением общественного мнения, так и с тем, что значительно возросли страховые взносы, и уменьшилась рентабельность ядерной энергетики.
В СССР было законсервировано или прекращено строительство и проектирование 10 новых АЭС, заморожено строительство десятков новых энергоблоков на действующих АЭС в разных областях и республиках.
