1986年4月26日凌晨，位於蘇聯烏克蘭加盟共和國首府基輔以北130公里處的切爾諾貝利核電站發生猛烈爆炸，反應堆機房的建築遭到毀壞，同時發生了火災，反應堆內的放射物質大量外洩，周圍環境受到嚴重污染，造成了核電史上迄今為止最嚴重的事故。

切爾諾貝利核電站共有4個功率均為100萬千瓦的核反應堆，其發電量占烏克蘭總發電量的50百分號，並向大多數東歐國家提供重要電力。但該核電站的反應堆是20世紀70年代引進的水冷式石墨慢化反應堆，鈾燃料棒放在一大堆石墨中，由石墨有效地控制反應的速度，從而產生推動渦輪機的蒸汽。由於石墨反應堆不夠安全，許多年以前就被西方國家拋棄了。這種反應堆的冷卻系統一旦發生故障，堆芯石墨棒的溫度就會猛增，直至超過熔點而導致熔毀事故。

1986年4月25日，切爾諾貝利核電站第4號反應堆的工作人員違反操作規程連續切斷反應堆的電源，使主要冷卻系統停止工作。於是堆芯溫度迅速升高，造成氫氣過濃，以至26日凌晨發生猛烈爆炸，爆炸引起機房起火，濃煙使人呼吸困難，放射性物質不斷外溢。核電站所在地區有2.5萬居民，這些居民從26日晨開始疏散，疏散共用了34個小時。

核電站發生事故後，大量放射塵埃污染到北歐、東西歐部分國家，瑞典、丹麥、芬蘭以及歐洲共同體於4月29日向蘇聯提出強烈抗議。瑞典國家放射學研究所發言人說，這次事故後飄落到瑞典東部沿海地區的放射物質的含量已超過正常標準的100倍。瑞典北部的福爾斯馬克核電站周圍10公里範圍內發現放射塵埃增多，600名工人被迫撤離核電站，近千名居民排著長隊等候接受放射性塵埃的檢查。丹麥首相施呂特強烈譴責蘇聯未能立即就核電站發生的事故向其鄰國發出警報。受到污染最重的是波蘭，波蘭政府專門成立了由副總理牽頭的委員會，負責處理這起事故的危害等有關問題，並採取措施防止核電站溢出的放射塵埃危害波蘭人的健康，指示人們不要食用餵養青飼料的奶牛所產的牛奶，向有關地區18歲以下居民發放碘化鉀。南斯拉夫政府也要求居民不要利用雨水，不要飲用放牧於野外的牛羊的奶，不要生吃新鮮蔬菜。

切爾諾貝利核電站發生事故後五個多月才恢復發電，使蘇聯蒙受了巨大損失。據蘇聯官方公佈，這起事故造成的直接經濟損失達20億盧布（約合29億美元），如果把蘇聯在旅遊、外貿和農業方面的損失合在一起，可能達到數千億美元。同時，在核事故的危害下有33人死亡，300多人因受到嚴重輻射先後被送入醫院搶救，有更多的人受到不同程度的輻射污染。為了防止進一步的輻射，蘇聯將28萬多人疏散到了輻射區以外。1992年烏克蘭官方公佈，已有7000多人死亡於本事故的核污染。