Ein Pionierland für die Erschließung der Kernenergie zur Stromerzeugung war Großbritannien. Dort wurden Kernkraftwerke (KKW) mit graphitmoderierten, kohlendioxid gekühlten (CO₂) Natururan -Reaktoren entwickelt und gebaut. Die erste Stromerzeugung fand im Oktober 1956 statt. Das weltweit erste KKW für zivile Zwecke war Obninsk UdSSR im Jahr 1949. Mehrere Anlagen dieses Typs befinden sich bis heute im Betrieb. Die Brennelemente bestehen aus metallischem Natururan (Stäbe von etwa drei Zentimeter Durchmesser und ein Meter Länge). Sie sind mit einer Hülle aus Magnox, einer Magnesiumlegierung, umgeben und stehen in den Kanälen eines großen Graphitblocks. Durch diese Kanäle wird als Kühlmittel Kohlendioxid (CO₂) gepumpt. Das erhitzte Kohlendioxid wird einem Dampferzeuger zugeführt. An den Dampferzeuger schließt sich der Wärmekreislauf des Kraftwerks an. Im Reaktorkern stehen jeweils mehrere Brennelemente übereinander. Die Brennelemente werden während des Betriebes gewechselt. Magnoxreaktoren haben den Vorteil, dass sie mit Natururan betrieben werden können. Sie haben den Nachteil, dass ihre metallischen Brennelemente nur niedrige Leistungsdichten zulassen. Das führt zu großen Reaktorabmessungen und schlechtem Abbrand.