第一代核電站
20世紀(jì)50年至60年代初，蘇聯(lián)、美國等建造了第一批單機(jī)容量在300MWe左右的核電站，如美國的希平港核電站和英第安角1號(hào)核電站，法國的舒茲(Chooz)核電站，德國的奧珀利海母(Obrigheim)核電站，日本的美浜1號(hào)核電站等。第一代核電廠屬于原型堆核電廠，主要目的是為了通過試驗(yàn)示范形式來驗(yàn)證其核電在工程實(shí)施上的可行性。
第二代核電站
20世紀(jì)70年代，因石油漲價(jià)引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電發(fā)展，世界上已經(jīng)商業(yè)運(yùn)行的400多臺(tái)機(jī)組大部分在這段時(shí)期建成，稱為第二代核電機(jī)組。第二代核電廠主要是實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、批量化，以提高經(jīng)濟(jì)性。自20世紀(jì)60年代末至70年代世界上建造了大批單機(jī)容量在600－1400MWe的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化核電站，以美國西屋公司為代表的Model 212（600MWe，兩環(huán)路壓水堆，堆芯有121合組件，采用12英尺燃料組件）、Model 312（1000MWe，3環(huán)路壓水堆，堆芯有157盒組件，采用12英尺燃料組件，），Model 314 （1040MWe，3環(huán)路壓水堆，堆芯有157盒組件，采用14英尺燃料組件），Model 412（1200MWe，4環(huán)路壓水堆，堆芯有193盒組件，采用12英尺燃料組件，）、Model 414（1300MWe，4環(huán)路壓水堆，堆芯有193盒組件，采用14英尺燃料組件）、System80（1050MWe，2環(huán)路壓水堆）以及一大批沸水堆（BWR）均可劃入第二代核電站范疇。法國的CPY，P4，P4′也屬于Model 312，Model 414一類標(biāo)準(zhǔn)核電站。日本、韓國也建造了一批Model 412、BWR、System80等標(biāo)準(zhǔn)核電站。
第二代核電站是世界正在運(yùn)行的439座核電站（2007年9月統(tǒng)計(jì)數(shù)）主力機(jī)組，總裝機(jī)容量為3.72億千瓦。還共有34臺(tái)在建核電機(jī)組，總裝機(jī)容量為0.278億千瓦。在三里島核電站和切爾諾貝利核電站發(fā)生事故之后，各國對正在運(yùn)行的核電站進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)，在安全性和經(jīng)濟(jì)性都有了不同程度的提高。
從事核電的專家們對第二代核電站進(jìn)行了反思，當(dāng)時(shí)認(rèn)為發(fā)生堆芯熔化和放射性物質(zhì)大量往環(huán)境釋放這類嚴(yán)重事故的可能性很小，不必把預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故的設(shè)施作為設(shè)計(jì)上必須的要求，因此，第二代核電站應(yīng)對嚴(yán)重事故的措施比較薄弱。
第三代核電站
對于第三代核電站類型有各種不同看法。
美國核電用戶要求文件（URD）和歐洲核電用戶要求文件（EUR）提出了第三代核電站的安全和設(shè)計(jì)技術(shù)要求，它包括了改革型的能動(dòng)（安全系統(tǒng)）核電站和先進(jìn)型的非能動(dòng)（安全系統(tǒng)）核電站，并完成了全部工程論證和試驗(yàn)工作以及核電站的初步設(shè)計(jì)，它們將成為第三代核電站的主力堆型。
中國自主創(chuàng)新的第三代核電項(xiàng)目正在浙江三門和山東海陽進(jìn)行建設(shè)，和正在運(yùn)行發(fā)電的第二代核電機(jī)組相比，預(yù)防和緩解堆芯熔化成為設(shè)計(jì)上的必須要求，而這一點(diǎn)也正是作為第二代核電站的福島核電站事故中暴露出來的弱點(diǎn)。據(jù)悉，中國第三代核電站將裝備有蓄水池，這樣的“大水箱”在緊急情況下能釋放出大量的水，從而達(dá)到降溫等應(yīng)急需求。
通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，美國、歐洲和國際原子能機(jī)構(gòu)都出臺(tái)了新規(guī)定，把預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故作為設(shè)計(jì)上的必須要求，滿足以上要求的核電站稱為第三代核電站。
世界上技術(shù)比較成熟、可以據(jù)以建造第三代核電機(jī)組的設(shè)計(jì)，主要有美國的AP1000(壓水堆)和ABWR(沸水堆)，以及歐洲的EPR(壓水堆)等型號(hào)，它們發(fā)生嚴(yán)重事故的概率均比第二代核電機(jī)組小100倍以上。美國、法國等國家已公開宣布，今后不再建造第二代核電機(jī)組，只建設(shè)第三代核電機(jī)組。而中國有13臺(tái)第二代核電機(jī)組正在運(yùn)行發(fā)電，未來重點(diǎn)放在建設(shè)第三代核電機(jī)組上，并開發(fā)出具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國品牌的第三代先進(jìn)核電機(jī)組。為此，國務(wù)院決定以浙江三門和山東海陽兩個(gè)核電項(xiàng)目作為第三代核電自主化依托工程，建設(shè)4套第三代AP1000壓水堆核電機(jī)組。國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要已將“大型先進(jìn)壓水堆核電站”列為重大專項(xiàng)（CAP1400）。
第四代核能系統(tǒng)
第四代核能系統(tǒng)概念（有別于核電技術(shù)或先進(jìn)反應(yīng)堆），最先由美國能源部的核能、科學(xué)與技術(shù)辦公室提出，始見于1999年6月美國核學(xué)會(huì)夏季年會(huì)，同年11月的該學(xué)會(huì)冬季年會(huì)上，發(fā)展第四代核能系統(tǒng)的設(shè)想得到進(jìn)一步明確； 2000年1月，美國能源部發(fā)起并約請阿根廷、巴西、加拿大、法國、日本、韓國、南非和英國等9個(gè)國家的政府代表開會(huì)，討論開發(fā)新一代核能技術(shù)的國際合作問題，取得了廣泛共識(shí)，并發(fā)表了“九國聯(lián)合聲明”。隨后，由美國、法國、日本、英國等核電發(fā)達(dá)國家組建了“第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF）”，擬于2-3年內(nèi)定出相關(guān)目標(biāo)和計(jì)劃；這項(xiàng)計(jì)劃總的目標(biāo)是在2030年左右，向市場推出能夠解決核能經(jīng)濟(jì)性、安全性、廢物處理和防止核擴(kuò)散問題的第四代核能系統(tǒng)（Gen-IV）。
第四代核能系統(tǒng)將滿足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖的風(fēng)險(xiǎn)低、防止核擴(kuò)散等基本要求。
世界各國都在不同程度上開展第四代核電能系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)和學(xué)課的研發(fā)工作。
