Semipalatinski tuumapolügoon oli Nõukogude Liidu esimene tuumapolügoon. See asus Kasahstanis 130 kilomeetrit Semipalatinskist läänes. Ja see oli koht kus tehti enim tuumapommi katsetusi.
Tuumapolügooni asukoha valis 1947. aastal välja Lavrenti Beria, kes juhtis NSV Liidu tuumaprogrammi. Polügooniks oli 18 tuhat km² steppi, mille kohta Beria valetas, et see olevat asustamata. 19. augustil 1949 toimus seal operatsioon “Esimene välk”, mille käigus lõhati NSV Liidu esimene tuumapomm RDS-1. 1947 rajati polügooni kirdenurka suletud linn Kurtšatov, mille elanikkonna moodustasid peamiselt tuumateadlased ja sõjaväelased ning kust juhiti tuumapolügoonil toimuvat.
Semipalatinski polügoonil elanud kohalike inimeste tervisele mõjusid sagedased tuumakatsetused halvasti. Täheldati suurenenud haigestumust vähki ja 5% lastest sündis geneetilise hälbega. Kokku sai tervisekahjustusi 200 tuhat inimest. Eriti suurenes haigestumus söögitoru-, kõhunäärme-, kopsu-, rinna- ja maksavähki. Seevastu mõnesse vähivormi haigestumus ei suurenenud: sellised olid emakakaela-, neeru-, jämesoole- ja pankreasevähk.
Semipalatinski tuumapolügooni sulges 19. augustil 1991 Nursultan Nazarbajev, kes tollal oli Kasahstani Kommunistliku Partei Keskkomitee esimene sekretär. Tänapäeval on see maailma kõige paremini läbi uuritud ja ainus avalikkusele avatud tuumapolügoon.
Pärast NSV Liidu lagunemist jäeti tuumapolügoon maha. Kurtšatovi elanike arv langes enam kui kaks korda, 20 tuhandelt 8–9 tuhandele. Radioaktiivne aine jäeti sinna, kus see olema juhtus, tavaliselt maa-alustesse käikudesse ja tavaliselt igasuguse valveta, nii et igaüks, niihästi varanduseotsijad kui terroristid, oleksid sellele juurde pääsenud. Kasahstan, Venemaa ja USA alustasid 1995 ühistegevust sellise olukorra lõpetamiseks. Radioaktiivne aine kas viidi ära või selleni viivad käigud suleti. See tegevus kestis 17 aastat ja põhiliselt salajas, et avalikkuses ei räägitaks, kui lihtne on Semipalatinskist radioaktiivset ainet hankida. Alles 2012. aasta oktoobris teatati, et nüüdsest kõrvalistel isikutel enam Semipalatinski polügoonil radioaktiivsele materjalile juurdepääsu ei ole. See operatsioon maksis kokku 150 miljonit dollarit.