高碳经济的发展,尤其是石油大规模使用后,电力得到了广泛应用,科学研究也取得了飞跃性发展,其中最为重要的是放射性的发现以及核能的发现.
正是这些发现,为核能进入实际运用奠定了基础,也成为了低碳经济的萌芽,因为核能是与煤和石油完全不同的能源形式,不再靠燃烧氧化释放二氧化碳,不再是化石燃料,但有一个共同特征是不可能再生性,因此,并不完全符合低碳经济关于新能源的概念.
某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，只能用专门的仪器才能探测到的射线。物质的这种性质叫放射性。
放射性核素
某些元素的原子通过核衰变自发地放出α或β射线(有时还放出γ射线)的性质，称为放射性。按原子核是否稳定，可把核素分为稳定性核素和放射性核素两类。一种元素的原子核自发地放出某种射线而转变成别种元素的原子核的现象，称作放射性衰变。能发生放射性衰变的核素，称为放射性核素（或称放射性同位素）。
在目前已发现的100多种元素中，约有2600多种核素。其中稳定性核素仅有280多种，属于81种元素。放射性核素有2300多种，又可分为天然放射性核素和人工放射性核素两大类。放射性衰变最早是从天然的重元素铀的放射性而发现的。
天然存在的某些物质所具有的能自发地放射出α或β或γ射线的性质，称为天然放射性。
1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中，首先发现了铀原子核的天然放射性。在进一步研究中，他发现铀盐所放出的这种射线能使空气电离，也可以穿透黑纸使照相底片感光。他还发现，外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。贝克勒尔的这一发现意义深远，它使人们对物质的微观结构有了更新的认识，并由此打开了原子核物理学的大门。
1898年，居里夫妇又发现了放射性更强的钋和镭。由于天然放射性这一划时代的发现，居里夫妇和贝克勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。此后，居里夫妇继续研究了镭在化学和医学上的应用，并于1902年分离出高纯度的金属镭。因此，居里夫人又获得了1911年诺贝尔化学奖。在贝可勒尔和居里夫妇等人研究的基础上，后来又陆续发现了其它元素的许多放射性核素。
上述工作为核能的发现提供了理论基础.
１９１１年卢瑟福通过氦核轰击金箔，观察到少数氦核发生发生大角度偏转后，他提出了原子的核式结构模型，１９１９年卢瑟福还用氦核轰击氮核，第一次人工获得原子核的改变，氮核转变为氧核，同时放出质子。卢瑟福还猜想原子核中有一种质量和质子差不多，但不带电的微粒，他把这种微粒称为中子。后来中子被他的学生用实验证实。中子的发现可是核科学最伟大的发现之一。
卢瑟福和他的助手用氦核和中子轰击其他元素，不断产生新元素的转变工作，获得人们的欢呼和喝彩，他们被誉为可以点铁成金的“点金术士”，卢瑟福和助手们用原子核轰击法产生的新元素比金子更宝贵更有价值。卢瑟福对原子的研究取得辉煌成果，然而对于原子能量开发却抱着悲观的态度，他们认为通过核反应获得的能量极端可怜因此实际运用价值不高。然而，当１９３８年哈恩首先发现了铀核的裂变后，到１９４２年费米等科学们在历史上首次实现了核裂变的可控制的链式反应时，科学们相信了核能可以被人类利用，而且力量惊人。特别是到了１９４５年８月６日，当落下日本广岛的核武器顷刻间把一座城市夷为平地时，全世界人们都惊呆了。核能、原子核内部释放出的巨大能量终于被全世界的人们认识了。
核能不仅仅用于军事,1942年，以费米为首的一批科学家在美国建成了世界上第一座“人工核反应堆”，首次实现了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。核反应堆是使核能以可控方式释放的装置。人们建造核裂变反应堆的目的有二：（1）把它当作一个“中子源”，利用裂变产生的大量中子以生产军用与民用同位素，或开展科学研究及实验；（2）将它当作一个“热源”，利用核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。当然，也有将上述目的集于一体的反应堆。1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。从此，核电站便在世界各地蓬勃发展起来。1942年，以费米为首的一批科学家在美国建成了世界上第一座“人工核反应堆”，首次实现了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。核反应堆是使核能以可控方式释放的装置。人们建造核裂变反应堆的目的有二：（1）把它当作一个“中子源”，利用裂变产生的大量中子以生产军用与民用同位素，或开展科学研究及实验；（2）将它当作一个“热源”，利用核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。当然，也有将上述目的集于一体的反应堆。1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。从此，核电站便在世界各地蓬勃发展起来。
核能不仅仅用于军事,42年，以费米为首的一批科学家在美国建成了世界上第一座“人工核反应堆”，首次实现了人类历史上铀核的可控自持链式裂变反应。核反应堆是使核能以可控方式释放的装置。人们建造核裂变反应堆的目的有二：（1）把它当作一个“中子源”，利用裂变产生的大量中子以生产军用与民用同位素，或开展科学研究及实验；（2）将它当作一个“热源”，利用核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。从此，核电站便在世界各地蓬勃发展起来。
核电站就是用反应堆将核燃料裂变产生的能量转变为电能的发电厂。核电站由核岛（主要包括反应堆、蒸汽发生器）、常规岛（主要包括汽轮机、发电机）和配套设施组成。核电站与一般电厂的区别主要在于核岛部分。
核电之所以能成为重要的能源支柱之一，是由它的安全性、运行稳定、寿期长和对环境的影响小等优点所决定的。大部分核电发达国家的核能发电比常规能源发电更为经济。核电在我国也具有较强的潜在经济竞争力，目前它的经济性已可以与引进的脱硫煤电厂相比较。
据科学家分析，我国煤电燃料链温室气体的排放系数约为1302.3等效CO2克／千瓦时，水电燃料链为107.6等效CO2克／千瓦时。核电站自身不排放温室气体，考虑到它在建造和运行中所用的材料，其燃料链温室气体的排放系数约为13.7等效CO2克／千瓦时。可见，核电站向环境释放的温室气体，只是同等规模煤电厂的百分之一。
