2020年7月27日，田湾核电5号机组首次达到临界状态。2020年7月23日至24日，华北核与辐射安全监督站对田湾核电5号机组组织开展首次临界控制点检查。

7月26日，经华北核与辐射安全监督站批准释放，5号机组开始反应堆达临界操作。通过提升控制棒和稀释一回路硼浓度操作，核反应堆功率达到0.1%FP并稳定，反应堆首次临界成功。这是田湾核电5号机组继首次装料后完成的又一重大里程碑，为机组后续并网、商运打下坚实的基础。

核电站核反应堆临界类似人的心脏起搏。临界后，作为反应堆的“心脏”——堆芯将开始进入平衡运作状态，这标志着机组的整体系统、设备的调试基本完成，机组正式进入持续、可控的带核运行状态。