1942年6月，美国为了取得战争的主导权，启动了利用核裂变反应来研制原子弹的曼哈顿计划，同年12月，芝加哥大学建成人类第一台（可控）核反应堆“芝加哥一号堆”该反应堆采用铀裂变链式反应，开启了人类的原子能时代。“芝加哥一号堆”的成功建立不仅促进了原子弹的研制，更是为战后原子能的发展奠定了基础。1951年12月20日，美国率先使用核裂变反应堆点亮了四个灯泡，用实践证明了原子能发电的可行性，人类和平利用原子能的帷幕就此拉开。随后在1954年6月，苏联建成世界上第一座原子能发电站奥布宁斯克核电站，可为有6000名居民的小镇供电，揭开了人类和平利用原子能的新纪元。紧随其后，1956年10月，英国的考尔德·哈尔核电站投产运营，发电功率9万千瓦，装机容量比奥布宁斯克核电站大将近十倍。随着原子能的不断发展，原子能的应用已不单单局限于发电，活化分析、放射性侦察、零部件探伤等都在潜移默化地影响着我们的生活。
新材料技术的发展再一次推动了第三次工业革命的进程。借助新材料技术和计算机辅助分析，科学家可以根据使用要求以及科研方向，创造出能满足各项性能指标的新型材料。新材料可以根据使用情况进行多种划分，按属性可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料；按使用性能又可分为结构材料和功能材料。在新材料的加持下，航空发动机、原子能、电子计算机技术有了质的飞跃：隔热、耐冻材料的出现大大提高了航天器进出大气层以及在太空中长时间运行的安全性；超纯硅、砷化镓的成功研制，使计算机的运算速度提高到了每秒百亿次以上；磁性材料的研制，使核聚变在某些苛刻的条件下可控。
第三次工业革命相较于前两次工业革命，更大程度地推动了生产力的发展，加快了科技转化为生产力的速度，同时科学与技术紧密结合、相互促进。随着技术的不断发展，各学科的研究不断深入，内容愈发综合，门类愈发庞大，成果愈发丰硕。在技术的不断积累和创新下，电子计算机获得快速发展，运算能力强大的计算机在各行各业逐渐占据了不可或缺的地位。
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