Historian vakavin ydinvoimalaonnettomuus tapahtui keväällä 1986 Ukrainan sosialistisen neuvostotasavallan – nykyisen Ukrainan – alueella. Tšernobylin voimalaitoksen nelosreaktorissa tapahtunut onnettomuus johtui RBMK-tyyppisen reaktorin turvallisuuspuutteista ja turvallisuusmääräysten vastaisesta käytöstä. Onnettomuudesta aiheutui suuri radioaktiivinen päästö, koska reaktorin ympärillä ei ollut suojarakennusta ja koska pitkään jatkunut tulipalo levitti radioaktiivisia aineita ilmakehään. Useita kymmeniä työntekijöitä kuoli säteilysairauteen. Yli sata tuhatta ihmistä evakuoitiin. Laskennallisesti on arvioitu, että onnettomuus aiheuttaisi noin neljä tuhatta ylimääräistä syöpäkuolemaa tulevina vuosikymmeninä.