1954年6月，世界上的第一座原子能发电站在苏联建成，并稳定运行发电。它的领导人是物理学家布洛欣采夫。这是人类历史上，从原子时代的诞生仅40多年的时间内，原子能得到广泛应用的一大实证。这一消息当然极大地鼓舞了近代物理研究所的科学家们。其实，王淦昌自从得悉发现核裂变之日起，就始终关心着核能为人类造福的问题。如今，苏联科学界的榜样就摆在面前，怎不令人兴奋？他挥笔写就《苏联原子能电力站建成的伟大意义》一文，在《科学通报》上发表，阐述了原子能的优点和反应堆产生放射性同位素的用途，文中写道：“原子能应用于和平建设，必定有非常光辉的远大前途。这次第一个原子能电力站的建立，不过是开端而已。”文章还从科学家的角度谈道：“从开始发现放射现象到今天原子能可以用于发电，更是经过很多科学家历经半个世纪以上的钻研才获得的成果。我们应该珍惜这些成果，丰富这些成果，以使它更好地为人民、为和平服务。”
1955年7月，王淦昌与薛禹谷参加了苏联科学院讨论和平利用原子能的科学与技术问题的会议，并宣读了中国科学院致大会的贺词。会议期间，他参观了苏联的第一个（也是欧洲第一个）反应堆一石墨反应堆、装有浓缩铀235的物理技术反应堆、重水铀堆、第一个原子能发电站，以及当时世界上最大的同步回旋加速器和苏联科学院物理研究所的小型同步加速器与物理化学实验室，还了解了苏联科学家在高能粒子物理、同位素化学等方面开展工作的情况。回国后，他以极其兴奋和激动的心情，在《科学通报》上发表了会议的纪念文章。文章告诉读者，“苏联的世界第一个原子能发电站的反应堆也是铀一石墨堆，发电机送出的电能是5000千瓦，电站厂房排出的废水和气体的放射性强度极低，不足以危害工作人员和周围的居民。电站的经营管理也比用煤发电的电站简便”。“和平利用原子能的最普遍最有效的方法之一是建立原子能发电站”。这是我国最早具体介绍核电站的一篇文章。文章还详细介绍了苏联科学家利用放射性治疗恶性肿瘤、促进农作物增产和农畜产品辐照保鲜的情况。文章最后还满怀信心地表示，“不久的将来，我们的原子能和平利用事业一定能够迅速地得到发展，并且为我国的经济和文化建设作出重要的贡献”。
1956年，王淦昌亲自主持制定了我国科技发展十二年规划，他将和平利用原子能这一项列在首位。
然而，整整24年过去了，中国自从爆炸完第一颗原子弹，又爆炸完第一颗氢弹后，科技体制便陷入了各种矛盾之中，既有政治体制和经济条件的限制，又有学术派别及部门体系之间的争鸣，任宝贵的时间白白流淌过去。尽管周恩来总理1970年2月8日就提出要搞核电，并于1974年抱病主持中央专委，批准了二机部提出的建设30万千瓦核电站的方案，但因“文革”的干扰，这着名的“728”工程，方案停留在纸上，计划锁在抽屉里，工程却迟迟未能起步。
日月轮回，转了一圈又一圈。
时下，已是1978年了。人生易老，岁月蹉跎，时不我待啊。
王淦昌便邀请了姜圣阶、连培生等五位核工业专家，乘着十月国庆节的假日，商议给改革开放的总设计师邓小平同志写信，根据党中央提出的“军民结合，平战结合；军品优先，以民养军”的国防工业战略总方针，核工业部门的方针也要调整。
“发展核电是我们的第二次创业，必须要提到这样的战略高度来看。”王淦昌高屋建瓴地提出自己的看法，大家均表示同意。
“是啊，我清楚地记得周总理在1970年的2月、7月、11月曾先后三次提出要搞核电的建议。他还说，二机部总不能成为爆炸部吧。”连培生说完，便拿出他找到的一堆资料，“请看吧，法国，自1971年第一个核电站建成以来，目前已有47个核电站在运行，核能发电量占全国总发电量的65%。美国，核电占总发电量的三成，现有核电站93座，正建设的还有20座，有一座离西点军校不过10多公里。日本，现有核电站33座，在建设的有4座。苏联、加拿大、瑞典、瑞士、巴基斯坦、南斯拉夫……都相继建成并运行自己的核电站。衡量一个国家是否是核大国不是看它有没有原子弹，而是看它有没有核电站。这是国际原子能会议上，某些国家代表的发言。请大家想想我们该如何办？”
几位副部长和核专家被连培生的一席话激起心海波澜，再也坐不住了。十月金风，秋高气爽。正值国庆狂欢之夜，满城的彩灯、霓虹灯，与星月交相辉映，格外绚丽辉煌。
没有更多的闲话，更没有多余的时间。
就着狂欢节的豪兴，铺纸、研墨，由王淦昌执笔，给中央军委主席邓小平同志起草一封信，信中详尽阐述了四个方面的问题。首先是发展核能的必要性，其次是我国已经具备发展核能的条件，再次是历数了当前的各种混乱状况，最后是科学家的建议。信的末尾疾声呼吁：“我们迫切希望部以上有一个领导机关负责解决这些问题。核电规划虽然复杂，只要有集中的领导，经过一定时间的调査研究，就能较好地编织出来……”
邓小平同志极其重视科学家的意见，他对这封信做了必要的批复后，就转到有关部门。
于是，一份1980年的中共中央2号文件正式指出：核电建设不能分散搞，要集中精力，全面规划，分工协作。和平利用原子能的工作理应由二机部统一规划管理。
核电建设的步伐由此便加快起来。
然而，要带领13亿中国人民进军四个现代化，领导者和决策人的科学技术知识乃是至关重要的。1980年，中共中央书记处决定举办“科学技术知识”讲座，分十个专题，分别邀请有关方面的专家来讲演。王淦昌得知后，既兴奋又激动，便主动要求担任讲纤能这一课。
8月14日这一天，在中南海由胡耀邦同志主持的会议上，有党中央、国务院和有关部门领导人共135人到会听他讲课。王淦昌从五个方面提出自已的建议：
一是核电在我国能源规划中应占有一定的位置，到20世纪末应发展到一定规模。二是我国建设核电应从哪些缺煤少水的地区开始。三是我国发展核电应坚持“自力更生为主，争取外援为辅”的方针。四是我国核电技术起步较晚，更应抓紧科学研究和工程研究，以便培养人才，积累经验，准备将来参加国际间的合作。五是核电建设周期长，部门多，范围广，必须在党中央统一领导下方能完成。
他的讲课深深吸引了与会的所有人。
1979年2月，中央决定组织一个中国核能学会代表团访美。它的缘起，是在前一年的春天，美国核学会国际发展委员会成员汪志馨（王淦昌的学生）教授组织了一个美国核学会旅游代表团到中国参观访问。在一番学术交流、报告演讲之后，向中国核科学家提出访美的邀请。这样的美意亲情，更促进了中国科学家向外学习取经的热望。于是，一个由三委、三部的20人组成的代表团成立了。王淦昌以中国核能学会理事长身份任团长，带两个小组，对美国的核工业和核科研进行全面了解，并与之建立联系，探讨进一步开展交流，进行合作的可能性。
他面临的是一次充满希望的旅程。
他担负的是中美两国科技交流的使命。
踏上美国的土地，王淦昌感到既熟悉又新奇。早在他年轻时，为了学习深造，他曾到美国伯克利大学做研究工作，先进的设备，良好的环境，以及科学家之间的诚挚友谊，都给他留下了深刻的印象。如今，重游这个繁荣富庶的国度，自然别有一番感慨。然而，无心游览风景的他几乎是一下飞机便带着小组的人马直接进入工作状态。在接受美国核学会同行们的欢迎便宴后，翌日起就参观美国的能源部、麻省理工学院（MIT)、密苏理大学、阿尔贡国家实验室（ANL)、橡树岭国家实验室(ORNL)、洛斯·阿拉莫斯实验室（LANL)、劳伦斯伯克利实验室（LBL)、ORTEC公司等单位，从美国的东海岸到西海岸，一座座科研所，一个个开发公司，他们都一一参观访问，几乎是昼夜兼程马不停蹄。参观时，他不仅仔细观看，认真倾听，还做笔记，不时提出一些疑问，或当场得到解答，或带回去继续研究讨论。他眼里看到的是美国科研所的景象，心里想的却是国内的一些情形。当他得知，在MIT核工程系里每年的博士后人选中，有35%的研究生是从国外招生时，心里立即就拟定计划，要推荐国内的青年学者到这里来学习。而在ANL，他又与实验室的负责人商谈想派中国学者参加实验工作和建立姊妹研究所的问题。参观项目繁多，时间急迫又仓促，有的地方条件还很不完备，比如阿伯奎克的圣地亚哥实验室，那里的加速器装置刚开始建设，施工现场杂乱无章，王淦昌却能沿着摇晃的扶梯上上下下仔细观看，仿佛能从这无序的混沌状态中窥见它的未来，甚至能窥见自己国家即将建设的科研室的美好未来。他的兴致之高，精力之旺盛，连续工作不怕疲劳的精神，感动了所有的人。正当他们考察的第三天，美国的三里岛核电厂发生了事故，王淦昌却能以一个卓越科学家的敏锐眼光，坚定地指出，只要弄清事故原因，类似三里岛所发生的情况是能够避免的。我们决不能因此而动摇发展核电的信心。
结束对美国的访问后，王淦昌又率领他的团员一路风尘进入加拿大，兴致勃勃地参观了渥太华、多伦多的核电厂和乔克河实验室。在实验室里，正在设计改造的一个串列加速器与超导磁铁加速器相连接的装置，引发了王淦昌浓厚的兴趣。他环绕细致观看，不时提出一些疑问，分明是行家里手，却如一副初学者的姿态。当人们不得不催他快走时，他干脆一屁股坐下不动了，说：“我们就是来参观学习的，走马观花就什么也学不到。”他那种求知若渴的心情，远胜于年轻人。
访问归来的王淦昌，信心更足，干劲更高，为发展我国的核电事业整日弹精竭虑，投以极大的热情。在1979年6月的第五届全国人大第二次会议上，他提出了《积极开展原子能发电站及有关的研究工作》的提案；在当年的《自然杂志》10月号上，他发表了《勇攀原子能科学技术的新高峰》一文，再次呼吁全党全民都要重视核电，建设核电，造福我们的子孙后代。
此后，王淦昌又多次率团到世界各地出席关于核能问题的研讨会。踏着太平洋、大西洋的波涛，迎着新世纪发展变化的强劲风云，他登上世纪的论坛，抒发一个中国科学家建设核电的壮志豪情。1980年11月，他以中国核学会理事长的身份，率团出席由美国核学会和欧洲核学会联合举办的世界核能问题会议，作了题为《中国核能的发展前景》的报告。1984年3月，他又以中国核工业部科技委副主任的身份，出席了日本原子工业对论会(JAIF)第17届年会，作了题为《中国核能的发展与国际合作》的报告。在报告中，他介绍了中国的铀资源勘探与开采的情况和正在建设中的浙江秦山核电站及广东大亚湾核电站的情况，以及正在开展研究的激光惯性约束核聚变的研究工作情况。他还介绍了中国在和平利用核能方面与意大利、法国、美国、联邦德国等开展的交流与合作。王淦昌呼吁，中日之间是一衣带水的邻邦，应各自发挥资源和技术的优势，加强合作，王淦昌以自己德高望重之身，在整个20世纪80年代的前半期，在核能领域里，四海驰骋，为中国核能事业的发展，做出了重要贡献。