人类利用核能发电始于上世纪50年代，那时建成的试验性核电站和原型核电机组证明了核能发电在技术上是可行的，但发电成本还很昂贵，国际把这一类核电机组称为第一代核电机组。
上世纪70年代，因石油涨价引发的能源危机促进了核电发展，单机容量大于30万千瓦的核电机组发电成本降低，可与水电、火电相竞争，那时各国竞相建设核电。目前世界上商业运行的400多台机组大部分在这段时期建成，称为第二代核电机组。当时专家们认为发生反应堆堆芯熔化和大量放射性释放到环境的可能性很小，就没有把预防和缓解这类严重事故作为设计上必须的要求，因此第二代核电站应对严重事故的措施相当薄弱。以致之后在不到20年的运行时间里，先后发生了1979年美国三里岛核电站堆芯熔化的严重事故和1986年前苏联切尔诺贝利核电站大量放射性释放到环境的严重事故。从事核电的专家们对此进行了反思，认识到当初的设计思想过于“轻敌”，通过总结经验教训，美国、欧洲和国际原子能机构都出台了新的规定，明确今后必须把预防和缓解严重事故的设施作为设计上必须的要求。满足上述要求的核电站称为第三代核电站。美国、法国等已公开宣布，今后新开工的核电机组只能是第三代的。
2010年2月，美国总统奥巴马宣布，将提供80亿美元的信贷专项资金，在佐治亚州新建第三代AP1000核电机组。福岛核电站事故后，奥巴马声明上述决定不受影响，将按原计划进行核电建设。
从更长远的核能可持续发展着想，以美国为首的一些工业发达国家已联合起来进行第四代核能系统（GIF）的研究。第四代核能系统是指安全性和经济性更加优越，废物量极少，无需厂外应急的核能利用系统。GIF已选定6种堆型为优先考虑堆型，但都处于研发的初期，目标是到2030年能商用建造。
目前世界上设计技术比较成熟、可以建造的第三代核电有AP1000和EPR（均为压水堆）以及ABWR（沸水堆），它们发生严重事故的概率比第二代核电机组均小100倍以上。AP1000采用“非能动”的技术路线，即利用物质固有的重力、惯性、流体自然对流、扩散、蒸发、冷凝等原理，在发生事故时带走堆芯余热，冷却反应堆厂房（安全壳）。这条技术路线，既简化了系统、设备、部件，又大大提高了安全性，所以，非能动技术路线显然比较先进。
核电站不排放二氧化硫、氮氧化物等污染气体，也不排放引起地球温室效应的二氧化碳，对低碳经济贡献很大。所以，在坚持安全第一的前提下，应该发展核电。
我们已有15台第二代核电机组在运行发电，鉴于核电的优越性，前几年为了增加核电装机容量，我国曾经允许适当再建造一些改进的第二代核电机组，但同时指出，更重要的是把重点放在第三代核电机组上，尽快形成先进的、标准化的、能批量建设的产业规模，安全高效地发展核电；在此基础上，还应不断改进创新，开发出具有我国自主知识产权的中国品牌的核电机组。为此，国家中长期科技发展规划纲要已将“大型先进压水堆核电站”列为重大科技专项。经过组织国家级专家的反复论证，2006年中央决策，选定AP1000作为我国核电自主化依托项目，同年12月16日，中美两国政府签署了《关于在中国合作建设先进压水堆项目及相关技术转让的谅解备忘录》，随即国家核电技术公司会同三门核电公司、山东核电公司与美国西屋公司联合体签订了相关合同。
合同规定，合作建设依托项目四套机组和我方吸收转让技术的同时，我方将自主地、系统地开展“AP1000验证设计”，美方进行复核，以确保其可用于后续工程。合同还明确，我方在掌握转让技术基础上自主创新，设计建成功率不小于135万千瓦的非能动核电机组，即拥有我国的自主知识产权，并可出口国外。
目前，三门和海阳的第三代核电机组AP1000正在紧张建造，可用于AP1000后续工程的验证设计已经基本完成，我国自主设计的国家科技重大专项创新项目CAP1400（电功率140万千瓦）也在顺利推进。
福岛核电站也是20世纪70年代建成的第二代机组。它发生严重事故后，国内有关核电责任单位和监管单位会同美国西屋公司，对照福岛事故的演变过程论证AP1000对付严重事故的能力。结果认为，如果福岛核电站的机组是第三代的，就基本能抵挡住这样的严重事故。同时也认识到，AP1000在某些方面还有必要提高。美国核管理委员会和美国西屋公司都在仔细论证需要提高的方面，我国责任单位也在积极参与。
在任何时候我国都要把核安全放在第一位，对正在运行的第二代核电站要严格安全管理和监察控制，限制第二代核电机组的数量，强化第三代核电的发展。
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