Ksenonmyrkytys oli yhtenä suurena osatekijänä tapahtumissa, jotka johtivat Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuteen. Matalalla teholla käytetyn reaktorin sydämeen oli alkanut muodostua 135Xe-isotooppia, minkä seurauksena säätösauvoja oli vedetty pois ytimestä. Neutronien absorbointireservi oli tällöin siirtynyt reaktorin vesijäähdytteeseen. Kuitenkin kylmän veden tuominen sydämeen estyi tehdyn turvallisuuskokeen seurauksena, mikä johti jäähdytysveden kiehumiseen. Tästä seurasi positiivinen takaisinkytkentä. Tehon alkaessa hallitsemattomasti nousta valvontahenkilöstö oli päättänyt pikasulkea reaktorin. Kytkettäessä säätösauvoja sydämeen, sinne työntyivät ensimmäisenä säätösauvojen grafiittijatkeet, jotka aiheuttivat tehon rähähdysmäisen nousun.