1954年6月24日，苏联建造了世界上第一座核电站。由于具有无污染、成本低等许多优点，核电站受到越来越多的国家重视，成为能源工业发展的新方向。
一个重原子核分裂成几个中等质量原子核的过程叫原子核的裂变。核裂变时会释放大量核能，它是人类获得原子能的一条重要途径。根据核裂变的道理，1954年苏联在奥布宁斯克建成的世界第一座核电站，以浓缩铀为燃料，采用石墨水冷却堆。简单说，核电站是用核燃料代替煤等有机燃料来发电，原子能反应堆是它的心脏，它所用的核燃料，在地球中的储量，按能量计量是有机燃料燃烧的能量的20倍，且核发电没有火力发电对环境的污染。此后，欧美一些科技先进的国家也纷纷着手建造核电站。
与此同时，人类正在寻找获得核能的另一条途径。现在科学家已经清楚，太阳发射的能量是来自组成太阳的无数的氢原子核。在太阳中心的超高温（1500万℃）和超高压下，这些氢原子核互相作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放巨大的光和热。太阳能的来源启发了科学家，使他们认识到在人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，是未来人类最有希望的能量来源。
由于受控热核反应要比建造原子能反应堆困难得多，虽然近30年来世界各国都在大力研究，仍有不少技术难题尚未解决。不过科学家仍然很有信心，预计到21世纪初人类便可借助受控热核反应来发电，为人类提供既干净又便宜的能源。