截至2020年12月，日本已建成并且可运行的核电机组共33台，装机容量31679MW；在建核电机组2台，装机容量2653MW；关闭机组27台，装机容量17119MW。2011年3月11日，日本福岛附近海域发生9.0级地震并引发海啸，导致福岛第一核电厂多台机组发生7级核事故，堆芯熔化，大量放射性物质泄露。此后，日本停止了所有核电机组的运行。经过安全改进和严格审查，目前已有部分机组恢复运行。2020年日本核能发电量43.1TWh，占全国总发电量的5.1%。
1955年日本《原子能基本法》生效，1956年设立了原子能委员会（JAEC），同年还成立了核安全委员会（NSC）、日本原子能研究所（JAERI）和原子燃料公司（后更名为PNC）。
日本电力示范反应堆（JPDR）是日本第一个发电反应堆，其为后续反应堆商业化推广积累了大量经验，同时提供了用于反应堆退役研究的试验台。随后日本从英国进口了第一个商用核动力反应堆东海1号——由GEC建造的160MW气冷（Magnox）反应堆。它于1966年7月开始运行，持续到1998年3月。此后，日本又建造了使用浓缩铀的沸水反应堆或压水反应堆。之后，日本从美国引进设计，使日立有限公司、东芝有限公司和三菱重工有限公司等日本本土公司具有了自行开发设计和建造轻水堆的能力。(www.xing528.com)
到20世纪70年代末，日本已基本具备了国内核电工业生产能力，并出口到其他东亚国家。由于最早的反应堆存在可靠性问题，它们需要长时间停机维护。1975年，日本国际贸易和工业部、核电行业发起轻水堆改进和标准化计划，旨在对BWR和PWR设计进行修改，以改善其运行和维护，并在后期对设计进行重大改变，将功率增加到1300—1400MW。
到20世纪90年代末，动力反应堆和核燃料开发公司（PNC）成立，主要研究核燃料循环利用。1998年政府重组了PNC，成立更为精简的日本核循环发展研究所（JNC），专注于快速增殖反应堆开发，以再加工高燃耗燃料、MOX燃料制造和高级废物处理。JNC和JAERI于2005年合并设立了日本原子能机构（JAEA），归属于教育、文化、体育、科学和技术部管理。
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