2011年，日本福島核電站事故影響了全球核電發展的步伐。當年德國和日本***減少了180太瓦時的核能發電量，核能發電占全球發電總量的比例下降為12%。此外，福島核事故也促使壹些國家紛紛重新審視和調整了各自的核電政策。
2011年，德國宣布所有的核電站都將按計劃在2022年全部停運，它將成為近25年來首個放棄核能發電的主要工業化國家，意大利和瑞士也相繼宣布將全面放棄核電。2012年9月，日本政府在其出臺的“可再生能源及環境戰略”草案中，提出“早日擺脫依賴核電”的目標。計劃分兩個階段實現“零核電”，2030年核電發電比例低於15%，此後再力爭廢除核電。
美國、法國等國家則堅持發展核電的既定方針。
美國核管理委員會提出了壹系列建議，希望核電站有能力應對超出原設計標準的意外情況，包括長時間電力中斷和多座反應堆同時受損。2012年2月，該委員會批準佐治亞州壹座核電站可修建兩個新的核反應堆，這是美國30多年來首次批準新建核反應堆。法國的核電占全國用電量的75%，是世界上核電使用比例最高的國家。
法國政府表示不會放棄核電，認為采用核電是確保其能源獨立必不可少的條件。英國也堅持繼續發展核電。在其最新提出的核電建設計劃中，準備新建總裝機容量達1600萬千瓦的核電站，並計劃在2050年之前重新建設22座反應堆，以替代目前正在運行的20個反應堆。俄羅斯國內18%的電力供應來自核電，預計到2020年俄羅斯的核電裝機將增加壹倍。印度核能發電占全國電力供應的3%，它計劃2030年將這壹比例提高到13%，2050年達到25%。
核電站的安全性和核能發電的成本是制約核電發展的兩個重要因素。在美國，壹座核電廠的正常運營成本是每兆瓦時23美元,其中包括每兆瓦時1美元的核廢料基金，用於支付核燃料處理費用。據估算，每座核電廠退役的成本為5000萬美元，其中包括廢棄核燃料處置費用和核電站現場恢復費用。盡管核能發電存在潛在的安全隱患，甚至可能涉及核武器擴散問題，但面對全球變暖帶來的嚴峻挑戰，人類依然需要以積極穩妥的方式發展核電。
第三代核能發電廠較之前的核電廠更為安全可靠。壹旦核反應堆發生緊急關閉的情況，在無法從外部獲得應急電力和冷卻水的情況下，新反應堆可以安全地冷卻3天。其最終目標是實現被動式安全，在反應堆突然關閉時不需要外界的主動控制就可以基本保證反應堆的安全。
新建核電廠的均化成本約為每兆瓦時100到120美元，雖與天然氣發電相比缺乏競爭力，但低於配備CCS技術的化石燃料電廠的成本。另壹個挑戰是，壹座發電量為1.0到1.5GW的反應堆在配置冷卻系統和電力配送設備後的體積較大。這種核發應堆的建設成本包括核工程設計費、采購和建造費、運營和維護費以及退役處理費等，每千瓦容量的平均成本約為6000到6600美元，相當於天然氣發電平均成本的6倍。因此，建造這樣壹座核反應堆的總造價大約為60億到100億美元。此外，巨大的財務風險、建造風險和運營許可證被耽擱等因素都會增加核電廠的建設成本。
應美國核管制委員會的要求，美能源部積極推進裝機容量為80到300百萬瓦的小型模塊化核反應堆開發和設計認證的研究。采用這種核反應堆，利用核能的方式可以更加安全。未來的核電廠可以由十幾個經濟可靠型的小型模塊化反應堆組成，而不是采用以前壹次性建造壹個大型核反應堆的做法。與此同時，隨著獲得核電站運營許可證和建造工期延誤等方面風險的減少，發展中小型核反應堆可能代表未來核電發展的壹種新模式。
早在2011年5月美能源部就成立了“先進輕水反應堆模擬仿真聯盟”，利用超級計算機來研究輕水反應堆的性能，並開發高度復雜的模型來進行模擬仿真，以加快傳統核反應堆及小型模塊化反應堆的開發和設計認證進程。美國又宣布了壹項為期5年、總金額達4.52億美元的成本分攤計劃，以支持首批兩個小型模塊化反應堆的設計、設計認證和許可證申請工作。