26 июня 1954 года в Обнинске была запущена первая в мире атомная электростанция. В ВТИ начинает интенсивно развиваться атомная тематика: специалисты участвуют в проектировании первых энергоблоков АЭС. Первые работы по атомной тематике в ВТИ начались еще в середине 1940‑х. В институте шли дискуссии о том, как предотвратить перегрев станций с ядерным топливом. В дальнейшем по заданию государства специалисты института под руководством профессора Эммануила Ильича Ромма спроектировали и построили сложную систему подачи в атомный реактор охлаждающей воды, которая предварительно проходила химическую очистку от солей и кислот. Собственно химическую водоочистительную установку и сам метод очистки разработал профессор теплотехнического института - Федор Георгиевич Прохоров. За решение ряда сложнейших для ядерщиков проблем «отец атомной бомбы» И. В. Курчатов уважительно называл профессора ВТИ Ф. Г. Прохорова «наш Галилей». В 1946 году ученые были отмечены Государственной премией за разработку метода химического обессоливания, без которого невозможна современная тепловая и атомная энергетика. Эти события ознаменовали открытие нового направления в энергетике и коренным образом изменили структуру энергобаланса. В европейской части СССР начали строить мощные АЭС.