Les laboratoires nucléaires de Chalk River (aussi connus sous le nom de Chalk River Labs et plus exactement de Chalk River Nuclear Laboratories) est un centre de recherche nucléaire canadien situé près de la rivière Chalk en Ontario. Ce centre est notamment responsable du développement de la technologie du réacteur CANDU. La centrale nucléaire de Chalk River fabrique notamment des éléments radioactifs utilisés en médecine nucléaire : des isotopes médicaux.
Le centre a été créé par une coopération britannico-canadienne datant de 1942. Les Chalk River Labs ont été officiellement ouverts en septembre 1945. Le centre développa le premier réacteur nucléaire opérationnel en dehors des États-Unis.
En 1952, Énergie atomique du Canada Limitée remet en fonction le site. Son but est de promouvoir l'énergie nucléaire à des fins pacifiques (notamment, par le biais de ventes à l'étranger). Malgré la déclaration de l'utilisation pacifique de 1955 à 1976, les installations de Chalk River ont fourni environ 250 kg de plutonium, sous forme de combustible irradié du réacteur, pour le Département de l'énergie des États-Unis qui l'utilisa dans la production d'armes nucléaires. À titre de comparaison, la bombe larguée sur Nagasaki a utilisé environ 6,4 kg de plutonium.
La première centrale nucléaire canadienne est mis en service en 1962 près du site des laboratoires de Chalk River. Ce réacteur nucléaire de démonstration (NPD), a été une démonstration de la technologie CANDU. Cette technologie est alors présentée comme l'une des plus sûres.
En 1952, alors que le réacteur est opéré à pleine puissance, le réacteur NRX subit une perte partielle de liquide de refroidissement. Le deuxième accident, en 1958, impliquait une rupture de carburant et le feu dans le bâtiment du réacteur NRU. Deux accidents ont conduit l'armée canadienne à organiser des opérations urgentes de décontamination à la centrale nucléaire de Chalk River. En 2008, environ 200 Canadiens attendent toujours des compensations financières. La version officielle étant que le « suivi de surveillance de la santé de ces travailleurs n'a pas révélé d'effets négatifs résultant des deux accidents ».
En 2009, les laboratoires fournissent au moins 40 % isotopes radioactifs utilisés en imagerie médicale à travers le monde.
En mai 2009, la centrale nucléaire est arrêtée pendant trois mois pour permettre d'effectuer des réparations à l'un des cuves. Cet arrêt cause de la consternation parmi les spécialistes de la médecine nucléaire, principalement en Amérique du Nord, car plusieurs traitements médicaux considérés comme urgents seront reportés ou abandonnés. En juillet 2009, EACL a annoncé que la centrale serait hors service jusqu'en octobre 2009, ce qui bouleverse les approvisionnements en isotopes radioactifs médicaux au Canada. En août 2009, le gouvernement du Canada a annoncé que la centrale serait à nouveau fonctionnelle en avril 2010. La pénurie d'isotopes sera en partie diminuée à partir du 18 août par le retour en fonction du réacteur nucléaire de Petten, réacteur de recherches situé aux Pays-Bas.