1986年4月26日，世界上最嚴重的核事故在切爾諾貝利核電站發生。位於烏克蘭基輔（Ukraine）市以北130公里左右基輔州普里皮亞季鎮附近的切爾諾貝利核電站第四號反應堆發生了爆炸，汙染了歐洲的大部分地區，國際社會廣泛批評了蘇聯對核事故消息的封鎖和應急反應的遲緩。也是首例被列為七級核事故的核汙染事件。
1986年4月25日，切爾諾貝利核電站的4號動力站開始按計劃進行定期維修。由於工程師的失誤，這起迄今為止世界上最嚴重的核事故起源於一次旨在提高安全性的試驗。該試驗意在檢驗失去廠外電源的情況下，汽輪機依靠慣性自轉繼續發電，在備用的應急柴油發電機投入前可以提供多久的電力。試驗計劃在電廠25%功率下進行，但在由100%功率向25%功率降功率過程中，由於操作失誤，導致功率掉到了1%，幾乎停堆，這是事故的第一張多米諾骨牌。功率突然降低會導致阻礙核反應的物質濃度升高，正常情況下，只有待這些產物被消耗後才能正常提升功率。但是，為了儘快提升功率以達到試驗要求，操作員違反了操作規程，抽出了幾乎所有可以控制核反應速度的控制棒，當控制棒插入，核反應速率就會降低，功率降低；反之，當控制棒抽出，核反應速率升高，功率提升。在4秒鐘內，功率上升到滿功率的100倍，直接“爆缸”。隨著爆炸聲，一條30多米高的火柱掀開了反應堆的外殼，衝向天空。爆炸當量約100噸至300噸TNT，並不算很劇烈，遠小於核武器萬噸級的當量。但是將數十噸核燃料帶入數千米的高空。而當時正在刮東風，大量的核塵埃被大風和氣流帶到了整個歐洲，其中大部分落入在了白俄羅斯境內。
克林姆林宮認為這只是一次簡單的意外爆炸。按照日常的流程，蘇聯政府只要封鎖消息，過一陣子事情就會跟沒有發生過一樣。爆炸時洩漏的核燃料濃度高達60%，且直至事故發生10晝夜後反應堆被封存，放射性元素一直超量釋放。事故發生3天后，附近的居民才被匆匆撤走，但這3天的時間已使很多人飽受了放射性物質的汙染。在這場事故中當場死亡2人，直到一週之後，瑞典向莫斯科發來了外交致函，詢問有關核電站的情況，這時蘇聯當局才意識到問題的嚴重性。據統計，切爾諾貝利核電站事故後的7年中，有7000名清理人員死亡，其中1/3是自殺。參加醫療救援的工作人員中，有40%的人患了精神疾病或永久性記憶喪失。時至今日，參加救援工作的83.4萬人中，已有5.5萬人喪生，30多萬人受放射傷害死去。
2007年9月17日，烏克蘭當局表示將搭建一個巨型的鋼鐵覆蓋物，封閉曾發生全球最嚴重核洩漏事故的切爾諾貝利核電站。
生爆炸的4號反應堆原本是被鋼筋混凝土掩體“石棺”倉促封存，不過經過了20多年的風吹雨打，外加石棺內部劇烈的核反應輻射，早就出現了坍塌跡象。如今在“石棺”之上加裝了防輻射能力更強的保護罩。新保護罩高110米，長257米，寬164米，在國際社會的共同參與下建成。法國人將它裝備了非常精密的遠距離操控系統和吊裝設備。藉助它們，新保護罩能將核輻射影響降到最低。
我國的核電廠不可能發生切爾諾貝利事故那樣的爆炸。三代核電廠不僅不會發生爆炸，而且通過多個設計改進，堆芯熔燬的概率已經大幅減小，一個機組運行一百萬年，都不會發生一次。以將要落成的廣東臺山核電一期工程為例，我國的核電廠在設計階段就考慮了最惡劣和極端的事故工況，並設置了嚴重事故的預防與緩解措施，從事實上避免了放射性的大規模釋放。我國已經開展並還將開展大量核安全相關的科研工作，以保證核電廠和公眾的絕對安全。當前，核安全已被納入到國家總體安全體系，上升為國家安全戰略。核安全高於一切，將始終是核能發展的生命線。讓我為勞作在生產第一線的工程師們致以崇高的敬業，感謝你們殷勤付出。
