Tšernobõli tuumajaamas 26. aprillil 1986 toimunud avarii oli tuumaenergeetika ajaloo rängim. Kiievist 100 km põhja pool asuvas tuumajaamas oli töös neli 1000 MWe elektrilise võimsusega Nõukogude Liidus väljatöötatud ja ajavahemikul 1977-83 käivitatud RBMK tüüpi tuumareaktorit. RBMK on akronüüm venekeelsest nimest „reaktor bol’šoi moštšosti kanal’nõi“ – suure võimsusega kanalreaktor.

Avarii juhtus 4. reaktori plaanilise seiskamisega ühitatud ohutuse suurendamise eesmärgil kavandatud eksperimendi käigus. Reaktori konstruktsioonivead, operaatorite puudulik väljaõpe ja juhtimisvead, võimendatuna RBMK-reaktoritele omaste iseärasustega väikestel võimsustel, viisid reaktorisüdamiku kontrolli alt välja ning võimsus kasvas 100-kordseni nimivõimsusest. Tulemuseks oli nn kriitilisuse avarii südamiku osalise sulamise ning auruplahvatustega, mis paiskasid minema massiivse reaktorikatte, avasid reaktorisüdamiku ja purustasid kütuseelemendid. Kuuma reaktori sisemusse tunginud õhus süttis aeglustigrafiit. Tulemuseks oli kõigi radioaktiivsete väärisgaaside, poole ioodi ja tseesiumi ning umbes 5 % muu väga radioaktiivse töötanud tuumkütuse vallandumine õhku ja nende kauglevi. Kokku vabanes 14 EBq radioaktiivset ainet, millest poole moodustasid kiirelt hajuvad ja väheohtlikud väärisgaasid (1 EBq = 1018 Bq). Radioaktiivne saastepilv levis õhuvooludega ja õhust sadenesid radioaktiivsed ained maapinnale.

Tugevasti saastusid laiad alad peamiselt Valgevenes, Ukrainas ja Venemaal, kuid kauglevi tulemusena ka mujal Põhja-ja Lääne-Euroopas.

Tulele saadi piir panna ja radioaktiivsuse vabanemine peatada alles 5. mail 1986, kui põlevale reaktorisüdamikule oli helikopterilt ladestatud 5000 tonni boori, dolomiiti, liiva ja pliid.

Ekspertide hinnangul olid salastatusest, inimeste puudulikust teavitamisest ja korraldamatusest tingitud psühho-sotsiaalsed tagajärjed väga suured. Ülisuured olid ka majanduskahjud, sest alade puhastamise, avariiohjamisega ja tervishoiuga seotud suurtele kulutustele lisandusid kahjud, mille tekitas suhteliselt uue reaktori kasutuskõlbmatuks muutumine ja konserveerimine - katmine raudbetoonvarjega. Kahjustatud reaktori ümber loodi suletud tsoon, kust evakueeriti ja asustati ümber üle 336000 inimese. See avarii on seni rahumeelses tuumaenergeetikas ainus, milles üldse hukkus inimesi.

IAEA ja Maailma Terviseorganisatsiooni WHO autoriteetne Tšernobõli aruanne 2005 loeb avariis hukkunute arvuks 56 (47 päästetöötajat ja 9 kilpnäärmevähki surnut). Uuringud ei avastanud kiiritatud inimestel muid kiirguskahjustusi peale suhteliselt edukalt ravitava kilpnäärmevähi juhtumite. Aastatel 1986 ja 1987 töötas puhastustöödel üle 200000 inimese kogu Nõukogude Liidust, kes said doose 100 mSv suurusjärgus. Hilisema 660000 nn likvidaatori doosid olid sellest oluliselt väiksemad. Hinnanguliselt võib 6,6 miljoni enimkiiritatud elaniku, sh likvidaatorite, seas suurenev vähki haigestumine siiski põhjustada veel täiendavalt 4000 surmajuhtumit eelseisvatel aastakümnetel. See oleks vähki haigestumise üldise taseme juures umbes 4-protsendiline suurenemine ja ei ole epidemioloogiliselt avastatav. Samuti ei leitud suurenenud kiirgustasemega seostatavaid muutusi saastunud alade loomastikus ja taimestikus.

Avarii tekitas kriitikat Nõukogude RBMK tuumareaktorite ohtlike protseduuride ja ehitusvigade suhtes ning nõuti nende töö lõpetamist. Seda tüüpi reaktoritega Ignalina tuumajaamas Leedus suleti juba üks ja teine reaktor peaks lõpetama lähiajal. Ka Venemaal on kavas neid reaktoreid mitte enam ehitada ja olemasolevad teisetüübilistega asendada.

Lääne vaste sellel ainult endises Nõukogude Liidus evitatud reaktoritüübil puudub, sest juba 1950-ndate algaastatel keelati USA-s vesijahutuse ja grafiitaeglustiga reaktorite ehitamine ohtlikkusele viidates. Seepärast ei olnud Tšernobõli avarii eriliseks tehniliseks õppetunniks Lääne reaktorite jaoks – sellise ulatusega avarii pole nendes lihtsalt võimalik. Ometi pöörati  ka seal suuremat tähelepanu ohutuse, väljaõppe, ja avariiohjamise küsimustele, doositekke ja kiirguslike keskkonnamõjude uurimisele ja hindamisele. 1990. a. esitasid IAEA ja OECD Tuumaenergia Agentuur 8-astmelise Rahvusvahelise tuumasündmuste skaala INES, mille järgi Tšernobõlis toimunu kvalifitseerub raskeimaks võimalikuks, 7. kategooria tuumaavariiks.

Kõikide töötavate RBMK reaktorite ohutust ja eriti stabiilsust töötamisel väikestel võimsustel suurendati avarii järel tunduvalt: suurendati tuumkütuse rikastusastet, asendati ohtlikud juhtvardad ja suurendati nende arvu, suurendati neutronineelajate kogust jms. Suuremat tähelepanu hakati pöörama personali ettevalmistusele ja täiendõppele. Nii on ka nendes välditud sellise avarii kordumine.

Tšernobõli avariis vabanenud radioaktiivse tseesiumi ¹³⁷Cs sisaldus Euroopa pinnases.

Vaatamata põhjalike ja ammendavate eksperthinnangute kättesaadavusele levib asjatundmatuid arvamusi Tšernobõli avarii ja selle tagajärgede kohta meedias ja tuumavastaste survegruppide avaldustes kuni viimase ajani.

Avariis atmosfääri paiskunud radioaktiivsete ainete levikut Eestis uuriti põhjalikult ja leiti, et selle jaotus Eestis oli äärmiselt ebaühtlane, kui sellest 60% sadestus Ida-Virumaal.