1942: Mise en fonctionnement du 1er réacteur Nucléaire.  Le physicien italien FERMI démontre le premier la possibilité d'entretenir une réaction en chaîne. Il construit sous les gradins du stade désaffecté de l'Université de Chicago un réacteur constitué d'un empilement de cubes de graphite et de barres d'uranium. La "pile de FERMI" diverge le 2 décembre 1942 : la réaction en chaîne est entretenue pendant quelques minutes.  Plusieurs réacteurs de grande taille, conçus sur le même principe, sont ensuite construits dans l'état de Washington, puis en Géorgie, pour fournir aux Etats-Unis le plutonium nécessaire à leurs besoins militaires.

Aux Etats-Unis, est produite la première électricité d'origine nucléaire : les américains mettent au point le premier réacteur expérimental du monde à la station d'essai d'ARCO dans l'Idaho."EBR 1" est un réacteur à neutrons rapides: il entraïne un alternateur d'une puissance de 100kW.

1954: Les premières centrales nucléaires.

Le congrès américain, en 1954, approuve la construction de cinq réacteurs prototypes, mettant en oeuvre des filières différentes : eau bouillante, modération au graphite et refroidissement au sodium, surgénérateur...C'est le début du développement industriel de l'énergie nucléaire aux Etats-Unis.

Ce sont les soviétiques qui, en 1954, mettent en service à Obninsk la première centrale nucléaire de puissance significative. Elle produit 5MW, utilise comme combustible de l'uranium enrichi à 5% et comme modérateur du graphie. Ce réacteur est le précurseur de la filière RBMK, qui compte aujourd'hui les unités les plus puissantes de monde (1500MW).

En France, le nucléaire connaît une évolution similaire. En 1945 est crée le Commissariat à l'énergie atomique, qui entrepend aussitôt la construction de plusieurs réacteurs d'essai. Le premier d'entre eux, la pile ZOE, diverge au Fort de Cgatillon, dans la région parisienne, dès 1947.

En 1956 est mis en service à Marcoule le réacteur G1,premier réacteur français producteur d'électricité, d'une puissance de 40Mw. Deux autres réacteurs, G2 et G3, suivent en 1959 et 1960. Ils conduisent à la mise au point de la filière uranium naturel-graphite-gaz (UNGG), première filière choisie par la France pour son équipement en Centrales.