核工業(yè)是核能開發(fā)和利用的綜合性工業(yè)部門，也稱原子能工業(yè)，是上個(gè)世紀(jì)產(chǎn)生和發(fā)展起來的產(chǎn)業(yè)，是一種高新科技戰(zhàn)略工業(yè)。到目前為止，我國已建成了從鈾礦勘探到乏燃料后處理與三廢處理的完整核工業(yè)體系。
新中國成立后，1950年成立了中國科學(xué)院近代物理研究所，開始致力于核科學(xué)技術(shù)研究工作。1954年在廣西首次發(fā)現(xiàn)了鈾礦資源。1955年開始實(shí)驗(yàn)重水反應(yīng)堆和回旋加速器的籌建工作。1956年在清華大學(xué)成立了工程物理系，專門培養(yǎng)高層次的核工業(yè)技術(shù)人才。1964年中國第一顆原子彈成功爆炸；1967中國第一顆氫彈又爆炸試驗(yàn)成功；1971中國第一艘核潛艇試航成功，這一系列事件表明中國核工業(yè)是當(dāng)之無愧的國之脊梁。
70年代末，隨著改革開放和國家工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)建設(shè)，核工業(yè)也經(jīng)歷了從軍轉(zhuǎn)民，軍民結(jié)合的過程。在改革的浪潮中，核工業(yè)為了求生存圖發(fā)展，以核為主多種經(jīng)營，開始從事核能、核技術(shù)的和平利用，以及一些民用產(chǎn)品的開發(fā)，有的甚至搞起了房地產(chǎn)開發(fā)。由于1986年切爾諾貝利核電事故的影響，核工業(yè)的發(fā)展步入了低谷。但是核工業(yè)界堅(jiān)信，核電是清潔安全的綠色能源，和平利用核能發(fā)電的步伐并沒有停滯不前。1988年撤銷了核工業(yè)部，其政府職能劃入當(dāng)時(shí)的能源部，組建了中國核工業(yè)總公司，負(fù)責(zé)對(duì)核工業(yè)企事業(yè)單位的經(jīng)營管理。1983年開工建設(shè)的秦山核電廠，歷時(shí)八年，于1991年12月15日成功并網(wǎng)發(fā)電，于1994年投入商業(yè)運(yùn)行。這是我國第一座自行設(shè)計(jì)建造的30萬千瓦原型壓水堆核電站，它實(shí)現(xiàn)了中國大陸核電零的突破，被譽(yù)為“國之光榮”。
從核電發(fā)展總趨勢(shì)來看，中國核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線已明確并正在執(zhí)行，當(dāng)前發(fā)展壓水堆，中期發(fā)展快中子堆，遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆。具體地說就是，近期發(fā)展熱中子反應(yīng)堆核電站；為了充分利用鈾資源，采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線，中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電站；遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆核電站，從而基本上“永遠(yuǎn)”解決能源需求的矛盾。
核能是到目前為止人類發(fā)現(xiàn)的能量密度最高的能源，1公斤鈾-235裂變釋放的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤。一座100萬千瓦壓水堆電站，1年的消耗的核燃料僅約25噸，而一座100萬千瓦煤電站，1年要燒300多萬噸煤。并且，核電站向環(huán)境釋放的溫室氣體，只是同等規(guī)模煤電廠的1％。1954年前蘇聯(lián)在莫斯科近郊建成了世界上第一個(gè)實(shí)驗(yàn)核電站，揭開了和平利用原子能的序幕。由于核電具有安全性好、運(yùn)行穩(wěn)定、壽期長和對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的競爭力。此后世界上許多國家紛紛建造核電站，現(xiàn)在全世界30多個(gè)國家和地區(qū)運(yùn)行的430多臺(tái)核電機(jī)組提供了全世界約16%的發(fā)電量。
我國人口眾多，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，但電力嚴(yán)重短缺。在夏天和寒冬生活用電高峰期間，許多地方不得不拉工業(yè)用電的閘以保民用，使得不少中小型企業(yè)需要自備柴油發(fā)電機(jī)組。我國現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)中，主要使用的是化石燃料，目前我國的二氧化碳排放量已占世界第一位，所以我國政府十分重視發(fā)展核電。1973年我國就決定建造核電站，但由于對(duì)核電安全的顧慮和技術(shù)路線選擇的爭議等原因，秦山核電廠直到1983年才開工建設(shè)，1994年投入商業(yè)運(yùn)行。由此可見我國發(fā)展核電始終是以安全為首要目標(biāo)的。在充分掌握了核電技術(shù)以后，開始建造秦山二期核電站兩臺(tái)60萬千瓦壓水堆核電機(jī)組。于1996年開工建設(shè)，1號(hào)機(jī)組在2002年2月6日實(shí)現(xiàn)首次并網(wǎng)，為我國核電自主化進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大亞灣核電站是我國引進(jìn)國外資金、設(shè)備和技術(shù)的第一座大型商用核電站裝有兩臺(tái)單機(jī)實(shí)際容量為98.4萬千瓦的壓水堆核電機(jī)組，分別于1994年2月和5月投入商業(yè)運(yùn)行。現(xiàn)在，我國大陸已有16臺(tái)核電機(jī)組正在運(yùn)行發(fā)電，還有29臺(tái)核電機(jī)組正在建設(shè)中。到2020年我國建成的核電總裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬千瓦，核電的比例將上升到全國總發(fā)電量的4％左右。
為利用核能供熱，1989年我國成功了研發(fā)了熱功率為5MW的低溫供熱原型堆。“863”計(jì)劃提出研發(fā)兩種先進(jìn)反應(yīng)堆的任務(wù)，一是由清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)的10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆。該反應(yīng)堆已于2003年1月，實(shí)現(xiàn)了72小時(shí)滿功率并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行。另一種是由中國原子能科學(xué)研究院承擔(dān)的中國實(shí)驗(yàn)快堆。該反應(yīng)堆也已于2011年7月21日10點(diǎn)成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。這表明我國在更加安全、更加可靠的核能系統(tǒng)的研發(fā)上已經(jīng)做好了必要的技術(shù)儲(chǔ)備。出于核電安全的考慮，目前我國在建的核電機(jī)組中已采用安全性更高的三代機(jī)組，并且已經(jīng)開始建造高溫氣冷堆示范工程和籌建原型鈉冷快堆核電站。
乏燃料后處理是任何一個(gè)想要發(fā)展核電的國家必須面對(duì)的難題。核電站產(chǎn)生的乏燃料首先會(huì)在核電廠內(nèi)的乏燃料水池繼續(xù)冷卻和自然衰變10年左右，然后拿出來進(jìn)行后處理。目前的處理方法是乏燃料從反應(yīng)堆里拿出來以后，先把可以回收利用的鈾和钚回取出來。剩下的濃縮成高放廢物進(jìn)行玻璃固化，最終埋到地底下去。在所有的廢物中大約99%屬于中低放廢物，處理起來相對(duì)容易。而剩下的1%高放射性核素，要達(dá)到無害化需要數(shù)千年、上萬年甚至更長的時(shí)間。在現(xiàn)階段，深地質(zhì)處置是高放廢物處置最現(xiàn)實(shí)的一種方法：即在地下建造一個(gè)處置庫。為了保障核素不會(huì)向外遷移，設(shè)置了層層屏障。首先將高放廢物玻璃固化，再將玻璃固化體裝入金屬罐，同時(shí)還要找到一塊巨大的天然巖石做處置庫的外殼。從長遠(yuǎn)來說，解決核廢料的難題還有賴于嬗變技術(shù)的發(fā)展，所謂的嬗變技術(shù)，就是利用熱核反應(yīng)裝置提供的高能中子轟擊高放廢物，使得長半衰期的高放射性廢物核素嬗變成半衰期短的核素，從而徹底消滅掉長半衰期的高放廢物。順便補(bǔ)充一點(diǎn)，為研究受控核聚變發(fā)電，1984年6月，我國核工業(yè)西南物理研究院建成了中國環(huán)流器一號(hào)HL-1裝置；2002年12月建成了先進(jìn)中國環(huán)流器2號(hào)AHL-2A裝置。中科院合肥等離子體物理研究所建成了超導(dǎo)磁體托卡馬克裝置HT-7U。另外，我國還參加了在法國進(jìn)行的國際聚變?cè)囼?yàn)堆ITER國際聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目，該項(xiàng)目的一個(gè)重大應(yīng)用前景就是核廢料的嬗變處理技術(shù)。
在核工業(yè)的體系中，還有一個(gè)分支是同位素和核技術(shù)的應(yīng)用，是核能為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活服務(wù)另一個(gè)重要方面。早在上世紀(jì)50年代，同位素和核技術(shù)我國就在醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科學(xué)研究廣等領(lǐng)域做了大量推廣工作。1983年中國同位素公司成立。
我國同位素的研制和生產(chǎn)包括：通過反應(yīng)堆和加速器生產(chǎn)人工放射性同位素；提取和生產(chǎn)天然放射性同位素；分離和生產(chǎn)穩(wěn)定同位素。我國核技術(shù)的利用已相當(dāng)普及，特別如核醫(yī)學(xué)的醫(yī)療和診斷，全國開展核醫(yī)學(xué)工作的醫(yī)療單位已達(dá)幾千家，每年有幾千萬人次接受核醫(yī)學(xué)的診斷和治療。輻射消毒、輻射保鮮、輻射加工、輻射改性的應(yīng)用十分廣泛。我國輻射育成的新品種已有近千種，占世界第一位。利用輻射探傷、探雷、找水、找油、考古、刑偵破案等作用巨大。
