Najteža nuklearna nesreća je Černobilska nesreća 1986. godine u Kijevu, Ukrajina. Radioaktivnost se koncentrirala u blizini Bjelorusije, Ukrajine i Rusije, a najmanje 350 000 ljudi se moralo evakuirati. Nakon nesreće tragovi zračenja specifični za Černobil, nađeni su u gotovo svim zemljama Sjeverne hemisfere. Veliki oblak je prekrio veće dijelove zapadnog dijela SSSR, istočne, zapadne i sjeverne Evrope. Radioaktivna kiša je došla čak do Irske. Oko 336 000 ljudi napustilo je područje Ukrajine, Bjelorusije i Rusije. Prema zvaničnim podacima oko 60% zračenja palo je na Bjelorusiju.

Nesreća je dovela u pitanje kompletnu Sovjetsku nuklearnu industriju, kao i nuklearnu industriju općenito i na taj način se usporila ekspanzija nuklearne energije, dok se od Sovjeta tražilo da budu otvoreniji u pogledu informacija. Rusija, Bjelorusija i Ukrajina bile su opterećene kontinuiranom dekontaminacijom i ogromnim troškovima liječenja.

Teško je pouzdano utvrditi broj smrtnih slučajeva, kao i da li je u tom slučaju smrt posljedica zračenja ili nekog drugog uzroka.