Cu toate acestea, nuclear reactoare au suferit avarii majore. Pe Eveniment nucleară Scala Internațională (INES), care ratele de accidente pe o scară de la 1 la escaladarea 7, au existat cinci accidente din 1957, care a apreciat între 5 și 7. [Sursa: Agenția Internațională pentru Energie Atomică]
Cel mai rau cosmar este o defalcare a sistemului de răcire, ceea ce ar permite combustibilul să se supraîncălzească și experimenta o topire. Cu un colaps, combustibilul se transformă în lichid și apoi arde prin vasul de reținere, imprastiind radiații lung și în lat. În 1979, Unitatea de la Three Mile Island a 2 a periculos de aproape de acest scenariu, cu miezul parțial topirea și curge pe podea navei de izolare. Din fericire, oamenii de știință au descoperit mai târziu ca prin scăderea un aparat de fotografiat în unitatea, de izolare bine conceput fost suficient de puternic pentru a opri radiațiile de la iesirea [sursa: Smithsonian].
Sovieticii au avut noroc mai rău. Cel mai grav accident nuclear din istorie a fost aprilie 1986 catastrofa la Unitatea 4 ale centralei nucleară de la Cernobâl, în URSS atunci, care a fost cauzată de o combinație de avarii de sistem, defecte de proiectare și personal instruit prost. În timpul unui test de rutina, reactorul crescut brusc, iar barele de control blocat, prevenind o oprire de urgență. Acumularea bruscă a aburului cauzat două explozii, expunând grafit moderator reactorului la aer și stabilirea-l pe foc. Cu nimic să le răcească, bare de combustibil reactorului apoi supraîncălzit și a suferit un colaps complet, în care combustibilul a apelat la forma lichida [sursa: Asociația Mondială nuclear]. Treizeci de muncitorii din fabrica au fost uciși. Spre deosebire de planta la Three Mile Island, reactorul de la Cernobîl lovite de aparent nu aveau o navă de izolare robust, și cantități mari de radiații aruncat peste o suprafață de 125.000 de mile pătrate (323,749 kilometri patrati). Numărul de decese cauzate de boli legate de radiație este încă neclar, dar un studiu Organizatia Mondiala a Sanatatii estimeaza ca 2006 ar putea fi cauzat de 9.000 de deces
