Bien qu'il n'y ait plus de réacteur en activité, il subsiste d'importantes quantités de matières radioactives sur le site de Tchernobyl, constituées par le combustible nucléaire des réacteurs arrêtés, le combustible fondu du réacteur accidenté (réacteur n°4) et de divers déchets radioactifs. Le traitement et le stockage de ces matières nécessitent une gestion rigoureuse selon un scénario complexe qui s'étalera sur de très nombreuses années. Deux programmes distincts ont été définis : le premier a pour objectif le démantèlement de la centrale et en particulier l'évacuation des combustibles et l'assainissement des installations ; le second a pour objectif la construction d'un nouveau sarcophage visant à assurer la sûreté même en cas de dégradation importante du sarcophage actuel.
Le programme de démantèlement a été défini et sera mis en œuvre grâce notamment au soutien financier de la communauté internationale, à travers la Banque Européenne pour la Reconstruction et le Développement (BERD) et le programme TACIS financé par la Commission Européenne. Dans une première phase, la réalisation de plusieurs installations est prévue dans le cadre du programme de démantèlement :
Le « sarcophage » construit en 1986 dans des conditions difficiles pour abriter les restes du réacteur accidenté présente un risque d'effondrement certes faible mais qui aurait pour conséquence une émission de poussières radioactives dans l'environnement proche, entraînant une exposition du personnel présent sur le site. Afin de renforcer durablement la tenue du sarcophage, le projet SIP (Shelter Implementation Plan) a été lancé en 1998 pour une durée de 8 ans par un groupe de travail d'experts en sûreté nucléaire du G7 et par le gouvernement ukrainien. Ce projet, d'un montant d'environ 760 millions de dollars, financé par la BERD (de l'ordre de 710 millions) et par le gouvernement ukrainien (50 millions) prévoit la construction d'un nouveau sarcophage (New Safe Confinement – NSC) dont le concept a été choisi en 2001. Le nouveau sarcophage sera constitué d'une double enveloppe métallique formée de quatre segments en forme d'arche de 37,5 m de long, de 245 m de portée intérieure et de 100 m de hauteur extérieure. Sa durée de vie est estimée à 100 ans. Ce projet prévoit également, à l'intérieur de ce nouveau sarcophage, le démantèlement des structures instables du sarcophage actuel comme des éléments de toiture et certaines poutres de portage ainsi que le conditionnement de déchets radioactifs. Il est prévu que les travaux se terminent en 2007.
A ce jour, 1,4 milliard de dollars a été investi par les pays occidentaux et les organismes internationaux dans les projets relevant du protocole d'accord signé le 20 décembre 1995 entre les pays du G7, la Commission européenne et l'Ukraine, les trois quarts correspondant à des dons, issus pour près de 60 % des pays de l'Union Européenne et de la Commission Européenne. La majeure partie de ces dons, plus de 910 millions de dollars, a été consacrée au financement de modifications techniques du réacteur numéro 3 arrêté le 15 décembre 2000, des installations entrant dans le cadre du démantèlement de la centrale et du projet d'amélioration de la sûreté du « sarcophage ».

Coupe du projet du nouveau sarcophage
L'IRSN, en liaison étroite avec son homologue allemand la GRS (Gesllschaft für Anlagen-und Reaktorsicherheit), participe activement à l'aide fournie par les pays occidentaux, d'une part en apportant un appui technique à l'autorité de sûreté ukrainienne pour les opérations menées sur le « sarcophage » et dans le cadre du démantèlement, d'autre part en soutenant une coopération scientifique avec l'Ukraine, la Biélorussie et la Russie, dans le cadre de l'Initiative Franco-Allemande (IFA).