Було дві великі аварії на реакторі в історії цивільної атомної енергетики – Чорнобиль і Фукусіма-Дайчі.
Рання робота з оцінки ймовірності великомасштабних аварій [4,6], узагальнена в WASH-1250, показала, що ймовірність катастрофічної аварії на атомній електростанції дуже мала — в порядку 10'9 до 10*10 на рік. (10-9/рік означає 1 шанс із 1 000 000 000 на рік роботи).
Оскільки ядерні реактори великі та складні, аварії на місці, як правило, обходяться відносно дорого. В США., принаймні 56 сталися аварії ядерних реакторів. Найсерйознішою з цих аварій у США стала аварія на острові Три Майл в 1979 році.
11 березня 2011 року 11 березня 2011, АЕС Фукусіма-Даїчі (FDNPS) зазнала серйозних пошкоджень після сильного землетрусу в Східній Японії магнітудою 9,0 і подальшого цунамі. Це була найбільша цивільна ядерна аварія після аварії на Чорнобильській АЕС у 1986 році.
Йод, стронцій і цезій були найнебезпечнішими з вивільнених елементів, періоди напіврозпаду яких становили 8 днів, 29 років і 30 років відповідно. Тому ізотопи стронцію-90 і цезію-137 все ще присутні в цьому районі донині.