ビキニ環礁で行なわれた最初の核実験は、1946年 7月1日 と7月25日 のクロスロード作戦 である。これは1945年 のニューメキシコ 、広島 、長崎 に続く史上4番目と5番目の核爆発であった。
大小71隻の艦艇を標的とする原子爆弾
の実験であり、主要標的艦はアメリカ海軍
の戦艦
「ネバダ
」、「アーカンソー
」、「ニューヨーク
」、「ペンシルベニア
」、空母
「サラトガ
」などのほか、第二次世界大戦
で接収した日本海軍
の戦艦
「長門
」、ドイツ海軍
の重巡洋艦
「プリンツ・オイゲン
」なども標的となった。
1954年
3月1日
のキャッスル作戦
ブラボー実験では、広島型原子爆弾
約1,000個分の爆発力(15Mt)の水素爆弾が炸裂し、海底に直径約2キロメートル、深さ73メートルのクレーター
が形成された。
このとき、日本のマグロ漁船・第五福竜丸 をはじめ約1,000隻以上の漁船が死の灰 を浴びて被曝した。また、ビキニ環礁から約240km離れたロンゲラップ環礁 にも死の灰が降り積もり、島民64人が被曝して避難することになった。この3月1日は、ビキニ・デーとして原水爆禁止運動 の記念日となり、継続的な活動が行われている。
ビキニ環礁（ビキニかんしょう、Bikini Atoll）は、マーシャル諸島共和国 に属する環礁 。23の島嶼からなり、礁湖の面積は594.1平方キロメートル。
1946年 から1958年 にかけて、太平洋核実験場 の一つとしてアメリカ合衆国 が23回の核実験 を行った。
米国は1958年から残留放射能の調査を開始し、1968年8月には居住は安全であるとの結論が出され、島民の帰島が許可された。実験に先立ち離島した167人の内139人が帰島したが、1975年に島民は安全性に疑問を持ち、アメリカ政府に対して訴訟を起こした。
その後1975、76、78年に調査が行われ、1978年9月には再避難することとなった。2度目の避難の後、1980、82年にも調査が実施された。これらの米国による調査の後、1986年に独立したマーシャル諸島共和国政府は第三者による調査を実施した。その報告書は1995年2月に提出されたが、共和国政府は報告書を承認しなかった。
1994年には共和国政府は国際原子力機関(IAEA)に放射能調査を依頼し、1997年5月にIAEAによる調査が開始された。1998年にIAEAは報告書「Radiological Conditions at Bikini Atoll: Prospects for Resettlement」 を発表し、その中で本環礁に定住しそこで得られる食料を摂ると年間15mSvに達すると推定され「永住には適さない」と結論づけた。
島民は、強制的にロンゲリック環礁 へ、更にキリ島 へと移住させられた。上記の理由も有り現在まで、原島民は島に戻れない。
放射能 レベル自体は、短期間の滞在では問題ないレベルまで下がっており、現在では美しい沿海、上記艦船はダイビング スポットになっている。リゾートホテルもある。
2008年 4月 、オーストラリア 研究会議(ARC)は、ビキニ環礁のサンゴ礁の現状について発表した。その発表によると、ビキニ環礁面積の80%のサンゴ礁が回復しているが、28種のサンゴが原水爆実験で絶滅した。