Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island nằm gần Middletown, bang Pennsylvania, Mỹ. Công trình được xây dựng vào năm 1970. Chín năm sau, một thảm họa hạt nhân dân sự tồi tệ xảy ra.
Cụ thể, vào lúc 4h sáng ngày 28/3/1979, hệ thống bơm nước làm mát một lò phản ứng tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island đột ngột ngừng hoạt động. Do thiếu nước làm mát khiến nhiệt độ bên trong lò phản ứng tăng cao. Trong khi đó, một van áp lực của lò phản ứng không biết vì lý do gì đã không hoạt động theo chế độ đóng, mở tự động.
Về sau, giới chức trách phát hiện van áp lực đã bị một người nào đó khóa kín trong đợt kiểm tra trước đó 24 tiếng đồng hồ mà quên khởi động hệ thống đóng, mở tự động.
Đến lúc 7h45, áp suất trong lò phản ứng tăng cao quá mức nên dẫn đến nhiều van điều tiết áp suất bị bung. Tiếp đến, một lượng lớn hơi nước, khí hydro có chứa phóng xạ thoát ra ngoài và lan nhanh khắp nhà máy rồi sau đó phát tán ra môi trường xung quanh nhà máy.
Vào 8h15, nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island phát lệnh báo động về sự cố. Mặc dù nhanh chóng xử lý sự cố nhưng khí xenon từ khí bị nhiễm phóng xạ thoát ra từ lò phản ứng vẫn tiếp tục lan ra môi trường. Đến buổi chiều cùng ngày, sự cố được khắc phục.
Thế nhưng, do lo ngại xảy ra ô nhiễm phóng xạ nên vào 16h30 ngày hôm ấy, Thống đốc bang Pennsylvania ra lệnh di tản 140.000 trẻ em cùng phụ nữ mang thai ra khỏi bán kính 20 km quanh nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island.
Đồng thời, giới chức trách khuyến cáo người dân sống trong bán kính từ 10 - 30 km quanh nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island không được ra ngoài và đóng kín cửa. Về sau, hàng trăm ngàn người dân sống quanh vùng và thành phố Middletown quyết định di tản đến thành phố Londonderry cách nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island khoảng 80 km.
Phải đến ngày 2/4/1979, sự cố xảy ra tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island mới hoàn tất quá trình khắc phục. Các chuyên gia tiến hành kiểm tra, phân tích cho thấy không còn phóng xạ thoát ra ngoài.
Do vậy, đến cuối tháng 4/1979, hàng trăm ngàn người dân quay trở về nhà sau khi nhận được thông báo của chính quyền bang về việc nơi ở của họ đã an toàn.
Theo kết quả điều tra của Cơ quan Môi trường liên bang và Ủy ban Kemeny, sự cố nguy hiểm xảy ra tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island đã phát tán ra môi trường khoảng 480 petabecquerels (tương đương 13 triệu curies phóng xạ) dưới dạng khí xenon. Khí xenon có chứa phân tử iodine-131 - tác nhân gây ung thư.
