İtalyan fizikçisi Enrico Fermi, 1942 yılından itibaren ilk atom pilini yapıp çalıştırarak, yeni bir sınaî enerji kaynağına, atom enerjisine giden yolu açıyordu.
Nükleer santral, bir veya daha fazla sayıda nükleer reaktörün yakıt olarak radyoaktif maddeleri kullanarak ısı enerjisi bu enerjiden de elektrik enerjisinin üretildiği tesistir.
Bir santralın ilkesi basittir; pilin ısısı, suyu buhara dönüştürür ve bu buhar da bir türbini çevirir. Türbinin üstüne, elektrik üreten bir dinamo yerleştirilmiştir.
Nükleer santrallerin ilki olan, A.B.D.’deki Arco santralı, 1951 yılından beri çalışıyor. Nükleer santralların ilk örnekleri orada tasarlandı ve denendi. Amerikalılardan sonra da Ruslar, ilki 1954 yılında Moskova’da, ingilizler de ilki 1956 yılında Calder Hall’de olmak üzere, nükleer santrallar yaptılar. Bugün Batı Almanya, Fransa ve Japonya da, aynı şekilde birçok nükleer santralden yararlanıyor.
Hizmete giren nükleer santralların bazıları, nükleer enerji araştırmak ve üretmek amacıyla 1957 yılında kurulan bir örgütün, Euratom’un desteğiyle gerçekleştirildi. Ardennes’deki Chooz santralı, Fransa-Beİçika ortak yapımı bir eserdir. Dünyanın en geniş atom santralı, A.B.D.’de, Ontario’da olup, 2000 megavattan fazla elektrik üretir. Fransa’nın en yeni atom santrallarından biri, 1968 yılında Saint-Laurent-des-Eaux’de hizmete girmiştir. Fransa elektrik şebekesinde kullanılan nükleer kaynaklı enerjinin büyük bir bölümünü bu santral sağlar.
Sürjeneratörlü nükleer santrallara büyük umutlar bağlanıyor. Zira bu santrallarda uranyum, hem elektrik, hem plütonyum üretir. Plütonyum da bir atom santralında yakıt olarak kullanılabilir.