בהגדרה "גרעיני" כתואר תואר פירושו להתייחס לגרעין האטום או להרכיבו, למשל, פיזיקה גרעינית, ביקוע גרעיני או כוחות גרעיניים. נשק גרעיני הוא כלי נשק המפיקים אנרגיה הרסנית משחרור האנרגיה האטומית, למשל פצצת האטום. ציר זמן זה מכסה את ההיסטוריה הגרעינית.
תא ענן עבור מעקב אחר חלקיקים טעונים הוא המציא. וילהלם רואנטגן מגלה צילומי רנטגן. העולם מעריך מיד את הפוטנציאל הרפואי שלהם. בתוך חמש שנים, למשל, הצבא הבריטי משתמש ביחידת רנטגן ניידת לאיתור כדורים ורסיסים של חיילים פצועים בסודן.
ג'ורג 'פון הבסי מגהה את הרעיון של שימוש בעקבים רדיואקטיביים. רעיון זה מיושם מאוחר יותר, בין היתר, על אבחנה רפואית. פון הביזי זוכה בפרס נובל בשנת 1943.
הרמן בלומגרט, רופא בבוסטון, משתמש לראשונה ברוכבים רדיואקטיביים כדי לאבחן מחלות לב.
ב- 4 ביולי 1934 הגיש ליאו סילארד את בקשת הפטנט הראשונה על השיטה לייצור תגובת שרשרת גרעינית המכונה פיצוץ גרעיני.
אלברט אינשטיין שולח מכתב לנשיא רוזוולט בו הוא מודיע לו על מחקר אטומי גרמני ועל פוטנציאל הפצצה. מכתב זה מבקש מרוזוולט להקים ועדה מיוחדת שתחקור את ההשלכות הצבאיות של מחקר אטומי.
החשמל השימושי הראשון מביקוע גרעיני מיוצר בתחנת הכורים הלאומית, המכונה לימים המעבדה ההנדסית הלאומית של איידהו.
הצוללת הגרעינית הראשונה בארה"ב נאוטילוס משוגר. הכוח הגרעיני מאפשר לצוללות להפוך ל"תחתיות "אמיתיות - המסוגלות לפעול מתחת למים למשך זמן בלתי מוגדר. פיתוח מפעל ההנעה הגרעינית של חיל הים היה עבודתו של צוות מהנדסי חיל הים, הממשלה והקבלן בהובלתו של סרן היימן ג. ריקובר.