其实与常规的热电站的主要差别，便在于产生蒸汽的设备，热电站是燃烧煤炭的锅炉，而核电站则是核反应堆、蒸汽发生器等组成的一个回路系统罢了。
不过，由于此前世界上还没有那个国家有建设核电站的经验，同时实验室得出的许多数据，未必便准确可靠，因此早在核电站进行纸面设计作业时，便尽可能地排除产生事故的根源，尽量减少危害程度。
根据丁墨兰的建议，设计时便硬'性'规定主设备如压力壳、主管道、蒸汽发生器等都采用韧'性'钢材，避免发生脆'性'爆炸事故，严格规范设计和制造设备，成品采用多种方法事先进行无损探伤，确保万无一失。
犹太裔核物理学家费米教授进一步建议，核电站在堆芯设计上，无比确保其具有内在的安全'性'，比如轻水堆中合理选择水铀比，充分利用铀…238的多卜勒效应，使得反应堆具有自稳定能力；限制反应'性'引入速率，例如只使用效率低的控制棒，限制提升速度，这样既可以节约成本，还可以对其他控制手段如压水堆第一回路水中的硼浓度也限制其变化速率，派出堆功率迅速上升的可能；设置了故障及安全原则，比如控制棒的电气、机械设计，便有控制棒在电源中断时自动降落的考虑，以加大可控'性'。
为了满足这些要求，负责核电站设计的工程师们，在电子计算机上进行了上百万次的演算，又在实验室进行了系统的实验，这才放心展开施工。
来自滇南的核物理学家李家贤硕士，设计了一套自动调节系统和安全保护系统。
这套系统的作用，是维持反应堆及其辅助设备在允许工况范围内正常运行。安全保护系统的作用，是使反应堆在运行参数超过允许限额时，自动停堆或降低功率。
在这些系统的设计中，李家贤创造'性'地提出了重复'性'、可检验'性'和多样'性'的原则。其中重复'性'是指每个参数由几个独立的通道测量，并采取2/3、2/4等符合原理，避免一个测量通道本身出事故，而给出错误信号，使得自动调节系统或安全保护系统误'操'作，可以在运行时分别检验每个通道是否完好，以便及时发现隐患，保证系统处于良好的工作状态或准备状态。
多样'性'就是对同一种事故，除了一个主要的保护参数外，还有一个或几个原理完全不同的后备保护参数，例如反应堆功率突然增加，除了电离室讯号外，还有载热剂温度，一回路压力做后备保护。
核裂变物理学家弗里茨。斯特拉斯曼与莉泽。迈特纳等专家教授，则根据核裂变的特'性'，设计了一系列发生事故时的应对措施。比如，压水堆最严重的事故，便是失水事故，如主管道破裂，使堆芯失去冷却而融化，针对这一事故，他们的建议是设置安全注入系统，在失水事故时将冷却水注入堆芯，保持冷却。又如针对因地震、海啸或者是洪水导致的断电事故，设置应急电源，如快速启动的柴油发电机，向关键设备供电，保证电站安全停闭。
量子物理学家马克思。普朗克、马克思。玻恩教授则在实验室里，拿出了针对放'射''性'物质的防扩散屏障设计图。这种设计，使得压水堆周围有三道屏障：
第一道是燃料元件包壳，把绝大部分的裂变产物都保留在包壳内，但元件数量太多，南面在运行中发生破裂，一部分裂变产物，特别是气体和挥发'性'元素，若氪、碘、溴等会进入一回路。腐蚀产物活化后也会变为放'射''性'物质，载热剂中还会产生氚。这些放'射''性'物质都保留在第二道屏障一回路中。
同时，电站中还设计了废水、废气处理系统，将一回路水中的放'射''性'物资不断引出处理，使得他们的浓度降低到允许的标准后再送到人工河流中进行稀释排放。最后，一旦发生最严重的