反应堆的发展史可谓纷繁复杂。最初的反应堆多采用石墨生产堆，以石墨作为中子减速主材，促使铀235持续裂变生成更高质量的钚239。在反应前后，铀235和钚239皆为固体。这种设计便于从核材料中提取钚239用于核武器研发。同时，高温高压蒸汽作为副产品，可供再生产电力。

不过，核反应堆发电最大的优势在于其极度稳定的负荷。全负荷运行的反应堆通常更为安全，能稳定运行一至两年甚至更久，相反，不稳定的降功率会带来潜在危险。切尔诺贝利核事故即是因为不当的降功率安全演习，导致4号堆瞬间产生1亿千瓦功率，石墨堆芯无法承受，最终导致剧烈爆炸。

不同国家的工程师和决策者迅速认识到核反应堆对大型电网的益处。大电网面临着用电功率高低起伏的问题，而核电机组恰好提供了稳定的基础负荷。风电、水电、太阳能等不稳定的能源则成为电网外围调节的良好选择。在这种情况下，人工抽水蓄能电站也开始被建造。

然而，纯粹的石墨生产堆并不适用于民用系统。于是，清水堆、沸水堆等纯民用核机组应运而生。这些机组无法提炼钚，只能用于民用。20世纪50年代，在美国和法国等国建立了数个30千瓦级的纯民用机组，标志着第一代（民用）核电的诞生。这些机组因其稳定的供电和高商业价值迅速受到欢迎。

自1960年代初起，在发达国家内部掀起了建造民用核电站的高潮。新建核电机组功率从80万千瓦一直增至140万千瓦级。沸水堆与压水堆成为主要类型，总数超过430台，总发电功率超过4亿千瓦，至今仍是全球核电的主力。

福岛核事故中的七级灾难所属于全球430台第二代核堆中早期沸水堆的类型。而第三代核电并未在单堆功率上有显著提高，通常为100万千瓦级，但其安全可靠性得到极大强调。第三代核电在系统设计上投入了大量精力，以应对各种自然或人为的核事故风险。

至于第四代核电技术，则是从原理上避免核风险的进化阶段。