Nel 1979 si verificò un incidente nel reattore PWR di Three Miles Island, vicino a Harrisburg, in Pennsylvania. Sebbene fosse fuoriuscita solo una piccola quantità di gas radioattivi, il danno economico fu enorme e grande fu l'impatto psicologico sull'opinione pubblica.

In seguito a questo evento furono approvati provvedimenti legislativi con i quali si istituiva una Commissione per la regolamentazione nucleare, che garantisse l'adozione di regole molto più restrittive per la costruzione di nuovi impianti e che aiutasse i governi locali a preparare piani di emergenza per la protezione della popolazione.

Il 26 aprile 1986 un altro grave incidente allarmò il mondo intero. Uno dei quattro reattori nucleari della centrale di Cernobyl, nell'allora Unione Sovietica, esplose e si incendiò. Secondo il rapporto ufficiale emesso l'agosto seguente, l'incidente fu causato da un esperimento non autorizzato sul reattore, effettuato dagli operatori addetti. Venne perso il controllo del reattore e si verificarono due esplosioni; il tetto del reattore venne eiettato e il nucleo si incendiò, bruciando a temperature elevatissime.
La popolazione residente nella zona fu sottoposta a una quantità di radiazioni 50 volte superiore a quella dell'incidente di Three Miles Island e una nube di materiale radioattivo mise in allarme molte regioni. A differenza di tutti i reattori funzionanti nei paesi occidentali, quello di Cernobyl non aveva un edificio di contenimento, che avrebbe potuto evitare che il materiale radioattivo si diffondesse al di fuori della zona del reattore. Vennero fatte evacuare circa 135.000 persone dalla zona intorno al reattore, entro un raggio di 1600 km e più di 30 persone morirono nell'incidente. I resti dell'impianto furono poi incapsulati in una struttura di calcestruzzo. 
A partire dal 1988, comunque, gli altri tre reattori dell'impianto hanno ripreso a funzionare.