Чернобыльская авария стала крупнейшей в истории мирного атома. Она произошла 26 апреля 1986 года на четвертом энергоблоке во время испытаний турбогенератора. Причинами стали конструкционные недостатки реактора РБМК-1000 и человеческий фактор. Вокруг станции создана зона отчуждения, точное число жертв неизвестно. Все энергоблоки остановлены к 2000 году. Над четвертым блоком возведено «Укрытие», а к 2019 году построена новая арка.
Помимо чернобыльской трагедии в XX веке произошло еще несколько подобных катастроф, хоть и не сопоставимых по масштабу, но также сильно повлиявших на всю дальнейшую историю атомной энергетики.
Кыштымская авария случилась 29 сентября 1957 года на ПО «Маяк» в Челябинской области из-за отказа системы охлаждения резервуара с радиоактивными отходами. Это была первая ядерная катастрофа в СССР. Тогда радиационному воздействию подверглось более 1000 человек, а 23 деревни в округе в течение трех лет были полностью захоронены.
На АЭС «Три-Майл-Айленд» в Пенсильвании, США, 28 марта 1979 года произошла авария из-за отказа насоса второго контура охлаждения и последующих технических неполадок, усугубленных человеческим фактором. Жертв не было, выбросы радиации незначительны. Второй энергоблок закрыт навсегда.
На комплексе «Селлафилд» в Великобритании 10 октября 1957 года во время отжига графитовой кладки произошел пожар из-за отсутствия измерительных приборов и ошибок персонала. Жертв не было, все реакторы остановлены в 2003 году.
21 января 1968 года в Туле, Гренландия, на бомбардировщике B-52 с четырьмя термоядерными бомбами возник пожар из-за неисправности системы отопления. Экипаж катапультировался, один человек погиб. Самолет упал в залив Северной Звезды, где также обнаружили обломки трех бомб.