1896年，亨利·貝克勒爾確認了天然放射性的發現，開啟了核能的發展史。他發現鈾鹽發出的輻射可以穿過紙板，使照相板變黑，並使空氣電離。這種輻射的特性開啟了一個新的研究領域。接著，居裡夫婦發現了釙和鐳，後者的放射性是鈾的數百萬倍。
然而，實際利用原子能的方法是由俄國著名科學家弗拉基米爾·弗納德斯基開發的，他是第一個將核能經濟利用的人。早在1908年，弗爾納德斯基就提出，由於放射性可以提供熱能，因此具有實際應用價值。於是，一種新型的、具有巨大潛力的能源被開發出來。當時在俄國和歐洲已經有幾位科學家在從事放射性元素的研究，弗納德斯基證明了鐳在實際使用中的重要性。
弗拉基米爾·弗納德斯基
1910年秋，在弗爾納德斯基的建議下，科學院成立了一個鐳委員會，其中還包括戈利岑親王等高層管理人員和非常著名的院士別克託夫、卡爾平斯基和車爾尼雪夫。1910年12月29日，在俄羅斯科學院隆重的年會上，維爾納茨基宣讀了題為《鐳領域的今日任務》的計劃報告，他在報告中提出了整個地質勘探和技術研究的計劃，並詳細介紹了尋找鈾礦石和控制原子衰變能量的技術路線。弗納德斯基在報告中說：「……現在擺在我們面前的是，在放射現象中原子能比人類想像中的所有動力來源大數百萬倍」（弗納德斯基 1954年）。與此同時，英國物理學家歐內斯特·盧瑟福發現了鈾核的α和β輻射，並確定質子是一種獨立的基本粒子。他是第一個進行人工核反應的人，該反應是將氮轉化為放射性的氟，獲得穩定的氧。盧瑟福的主要科學成就是革命性的建立了原子的模型。根據這個模型，粒子的質量不是均勻分布在空間上的，幾乎所有的質量都集中在一個帶正電荷的小區域內。
他根據阿爾法粒子通過金箔的實驗結果得出這一結論。在盧瑟福模型的基礎上，著名科學家尼爾斯·玻爾於1913年提出了一個類似氫原子的量子模型，即玻爾原子。盧瑟福創建了一所科學學院，其中詹姆斯·查德威克發現了中子，馬庫斯·奧立佛和保羅·哈特克發現了氦-3和氚，俄國科學家卡皮察製造了超強磁場，發現了液氦的超流動性。盧瑟福的學生中有量子力學的創始人尼爾斯·玻爾和蘇聯核武器的主要研製者之一卡裡頓。第一次世界大戰期間，盧瑟福表示，希望在人們學會和平共處之前，不要掌控原子能。盧瑟福選擇了「尋求事物的第一原理」作為他的座右銘，一生都遵循這一原則。他於一年後去世，同年，奧託·哈恩和弗裡茨·斯特拉斯曼發現了鈾的中子誘導裂變，開啟了核武器和軍用核動力的道路。
從第一臺核鍋爐到核電站，核能利用的道路比原子彈的發明快得多。首座核電站需要可控的鏈式反應。在這個反應中，鋼製反應堆被分割開來生產鈽-239，它是鈾-238吸收中子過程中形成的。之後有了潛艇用的小型動力裝置。1951年，在美國愛達荷州的實驗基地，科學家們甚至成功發電，並點亮四個燈泡。
問題是，要運行一個在功率上可與火力發電廠（TPP）相媲美的成熟發電廠，需要完全不同的溫度和功率。必須在高熱流密度和高壓下進行熱交換，而這些問題一直沒有得到很好的研究。堆心燃料必須在高溫下運行而不被破壞，結構材料必須能承受巨大的輻射負荷。
科學家庫爾恰託夫和多列扎爾得到了支持，他們建造一個帶有管狀燃料元件的鈾-石墨反應堆，其中使用非沸水作為冷卻劑。由於戰後資源短缺，反應堆的設計裝機較低。當實驗人員尋找汽輪機組時，偶然發現了一臺廢棄的小型汽輪機。雖然只有6兆瓦左右，但它卻相當適合做實驗性的核電站。這臺汽輪機的最終決定了世界上第一臺核電站的功率。從1951年9月開始建設核電站的整個過程，就是一系列的實驗和測試的過程。通過觀察反應堆的具體參數來分析可能出現的緊急情況，人們意識到最危險的是冷卻水的加注。如果冷卻管道被破壞，中子就會增加，功率開始增加。
戰後，蘇聯的幾個實驗室開發燃料棒，這是反應堆最危險的區域。首先，燃料棒是以鋼管的形式製作的，在鋼管上安裝了鈾襯套。當純鈾被含9%鉬的合金取代後，危險性有所降低，使用壽命增加到幾百小時。然而，最成功的解決方案是將鈾鉬合金分散在鎂基體中。測試時，這種設計處理了熱流密度過高的問題。1954年5月初，科學家們開始在堆芯中裝入燃料。第一批完整的核燃料含有546公斤鈾，其中鈾-235的濃度為5%。試驗持續了一個半月，1954年6月26日下午5時45分，蒸汽供給汽輪機，世界上第一座核電站開始承擔工業負荷，發電機功率為1.5兆瓦。第一座核電站的成功，以其幾乎無限的資源潛力，讓人們對清潔能源產生了希望。
在蘇聯建立第一座核電站幾年後，英國的卡爾德霍爾核電站（1956年，45兆瓦）和美國的航運波克核電站（1957年，67兆瓦）開始運行。
卡爾德霍爾核電站
航運波克核電站
多年來，核電在全球能源中佔據了至關重要的地位。事實上，革新核電站的設計、建造和運行方式是時代的需要。快中子反應堆技術的發展滿足了一部分需求，如確保核電站的安全和核燃料的高效利用。而且，「快捷的能源」是解決核工業中涉及國家安全和環境保護問題的關鍵所在。首先，由於鈾在增殖核反應中的利用率較高，其開採和貯存對環境有一定影響。國際上已採取措施，在可預見的將來會停止開採鈾。因為鈾可以從乏核燃料（SNF）和貧化六氟化鈾中生產，其儲量是比較充足的。其次，目前放射性廢物管理對環境的影響有所降低。放射性廢物需要昂貴的儲存設施，以確保其與環境隔離足夠長的時間，使其放射性衰減。育成器可以大大縮短乏核燃料所需的封存時間，減少潛在的危險。第三，從熱中子反應堆的乏核燃料加工中獲得的鈽也可以在育成器中進行處置。如果把鈽作為放射性廢物儲存和最終處置，則需要採取特殊措施以確保安全，因此成本很高。所以，快速反應堆的優勢是顯而易見的。
如今，一個新的市場正在浮現，擁有核技術的國家可以提供技術和高科技設備。同時，在「快速」技術競賽中，先發國家有可能被中國或印度等發展中國家淘汰。因此，在核電產業方面，必須加快這方面的發展。現在的原子能是在冷戰時期創造的，當時核的能在生產能源的同時，主要任務是生產和積累核原料。這就是現有的基於鈾鈽循環的核電站誕生的主要原因。其他一切，如放射性廢物和乏燃料的處理、儲存、核電站的退役、核材料擴散的風險以及其他環境問題都是次要的。
我們應該相信核電站是安全可靠的。在過去20年裡，全世界新建核設施的數量有所下降，原因包括公眾對建設新的核電站的牴觸情緒，以及裝機容量過剩的情況，主要原因是電力市場競爭和許多現有核設施的經濟性能低下。同時，東南亞、中東、非洲的許多發展中國家對發展核能態度猶豫。核能能否發展壯大，最終將取決於這些國家面臨的具體問題。事實上，沒有任何一種能源或產業能像核能一樣發展得如此迅速。1954年的世界上第一座5兆瓦的核電站投入使用，截至1980年1月1日，世界上約有80座容量為15000兆瓦的核電站獲得批准。
20世紀70年代初，由於電力需求的增長和1973-1974年石油輸出國組織（OPEC）國家實行的石油禁運引起的全球能源危機，導致能源價格上漲，進一步推動了全世界核電的發展。同時促進了公眾對核電的認識。
我們堅信，在可預見的未來，核能將是重要的替代能源。因此，直到1980年代中期，核能一直被認為是最有希望的能源，是應對能源危機的最佳舉措。在短短的20年裡（從1960年代中期到1980年代中期），核電站生產的電力在全球所佔的比例從幾乎為0增加到17%，在一些國家，這一比例甚至更高（法國約為80%）。