近年来，核能发电在全球电力供应中的比重越来越大，目前在全球共有439个核电反应堆分布在30个国家和地区，这些核反应堆保证了全球15.2%的电力供应。虽然截至目前，核能发电主要集中在发达国家，但越来越多的发展中国家开始开发核电资源，目前在建的30个核反应堆中就有15个在发展中国家。此外，国际原子能机构目前在全球77个成员国设有能源研究支持项目，其中有27个国家已经将开发核电作为潜在的选择。专家认为核能进入新的发展高峰主要是受到世界能源需求增长、对能源安全担忧的增加以及气候变化三大因素的推动。

    未来25年中，世界能源需求将大幅增长，上升幅度将达到甚至超过50%，其中发展中国家能源需求的增长将占其中的2/3。而主要依赖化石能源来满足全球能源需求的压力将越来越大，目前全球能源需求的80%依赖化石燃料的情况不具备可持续发展性，尤其是考虑到目前高涨的油价，油气资源主要集中的波斯湾地区的安全形势，以及国际社会对全球变暖的关注，核能在全球能源供应舞台上将发挥更大的作用。

    核能技术和结构的创新是推动全球核能事业可持续发展的关键因素。在结构创新方面，地区间和国家间都需要创新性的政策和基础设施支持核能的开发利用。目前世界上一些地区采取了共享核电基础设施的建设和运行的方法切实可行，比如波罗的海国家正在进行的能源战略合作，波兰也表示将参与该计划，建设一座核电站来满足地区电力需求。而在技术创新方面，国际原子能机构所主导的“革新型核反应堆和燃料循环国际项目”已经发展到28个成员国。该项目综合考虑了核能开发利用经济和安全等因素，将设计和建造新型中小型核反应堆作为满足大多数成员国能源需求的主要目标。目前，为了更加完善该计划，国际原子能机构开始考虑建立新的技术协作计划，该计划将能够同时满足促进经济增长、安全、防止核扩散等更加严格的要求。

    建立“核燃料循环多边供应机制”是未来核能和平利用的安全保障。核能快速发展必然推动对核燃料循环服务和保障供应机制需求的相应增长，同时也会增加敏感核技术扩散的风险，特别是许多国家表现出独立建造核燃料生产设施的明显意向，这种趋势正说明建立新的“核燃料循环多边供应机制”的紧迫程度。目前国际社会对于建立新的“核燃料循环多边供应机制”主要有3种意见，一是为保证核燃料供应，建立在一个政策支持的、非歧视的、防扩散的标准之上，由国际原子能机构主导的现实或者虚拟的国际核燃料储备银行。二是将国家的核设施转化为国际核燃料浓缩中心的核设施。三是建立在国际原子能机构控制下的新的多边核燃料浓缩设施。国际原子能机构总干事巴拉迪指出，控制核物质是一个很复杂的过程。国际社会应该先建立一个公平的核燃料供应体系，再寻求在多边控制下的核燃料生产活动，最终将多边控制延伸到已存在的所有核设施，从而保证公平对待所有拥有核燃料的国家。

    另一方面全球核能发展也面临着严峻的挑战，尤其是发展中国家。2007年“科学论坛”向国际原子能机构大会提交的报告中显示，未来25年至少有3大因素可能制约核能的进一步开发利用。首先是开发核能的高成本投入，这必将对许多发展中国家开发利用核能形成巨大障碍，尤其是在目前“世界银行”等国际金融机构不投资核能政策条件下显得尤为突出。其次是核能人才资源的缺乏以及规章和技术基础设施的匮乏也将会制约核技术在发展中国家的推广和应用。最后是公众日益增加的对核安全、核保障以及核扩散的担心也将抑制核能的快速发展。报告呼吁国际原子能机构继续加强保障监督机制，在促进核能的和平利用和防止敏感核技术扩散等方面发挥更大的作用。