均質炉の研究は第二次世界大戦末期に始まった。不均質炉の固体燃料要素が核分裂生成物(いわば、核反応の灰)を取り除くために酸に溶かして処理するに化学者たちは苦労した。化学技術者は固体燃料要素を破壊し処理する高価な処理を省ける液体燃料を使った原子炉を求めていた。しかしながら液体燃料で発生する気体の泡と硝酸ウラニルベースの溶液での腐食が設計と構成材料の課題となった。エンリコ・フェルミは、ロスアラモス国立研究所に世界で3つめの原子炉となる世界初の均質液体燃料原子炉を構築することを提案し、その最初の炉はウラン235を濃縮した燃料を使うこととした。最終的に同じ概念に基づいた三つのバージョンが建設された。情報保護上の理由からこれらは「ウォーターボイラー」と呼ばれた。この名前は、高出力版のものでは水溶媒が高エネルギーの核分裂生成物によって放射線分解されて出来た水素と酸素の泡で燃料溶液が沸騰しているように見えたからである。最初の炉は出力が実質的に0であったことからLOPO(Low Power)と呼ばれた。LOPOは単純な燃料構成の臨界量を決定することと、新しい炉の概念をテストするという意図されたとおりの目的に役立った。LOPOは1944年の5月に濃縮ウランを追加することで、炉が臨界に達し、エンリコ・フェルミは制御できたことを確信した。LOPOは次の5.5kW出力のウォーターボイラー炉を作るために解体された。HYPO(High Power)と名づけられたこのバージョンは前のもので使われた硫酸ウラニルに代わって硝酸ウラニル溶液を燃料として使った。この炉は1944年12月に運用可能になった。初期の原子爆弾を作るために使われた、中性子の測定はHYPO炉を使って行われた。1950年には、より高中性子束が必要になったため、35kW出力で運用できるように改造が行われた。この炉はSUPOと名づけられ、1974年に廃炉になるまでほぼ毎日使われた。1952年に、フッ化ウラニルにした濃縮ウランを重水に溶かした二つの臨界実験が、エドワード・テラーの兵器の設計をサポートするためにロスアラモスで行われた。その実験が終わるときにはテラーは興味を失っていたが、その結果は、初期の原子炉の改良に適用された。一つは、溶液が直径25インチと30インチの反射体無しの円筒形のタンクに入れられていた。液面の高さはD/²³⁵UのD₂O溶液の原子数比で小さいほうのタンクで1:230から1:490、大きいほうのタンクで1:856から1:2801で臨界に達するように調整されていた。もう一つの方の実験では、35インチの球形の格納箇所を持ち、下の貯液からポンプで重水が上げられるようになっていた。直径13.5インチから18.5インチの6つの溶液球、D/²³⁵U の原子数比で1:34 から 1:431で臨界に達した。これらの実験が終わると、機器は退役した。
日本国憲法では、国の最高法規、国民主権、天皇について規定した第1章（第1条～第8条）による象徴天皇制を採用した。内閣法制局による政府見解では日本国憲法下の日本を「立憲君主制と言っても差し支えないであろう」としている。また、日本国憲法の草案となったGHQ草案について、天皇の項目を担当したのはGHQの内部組織である民政局のリチャード・A・プールであるが、平成12年参議院憲法調査会に参考人として招致された際に立憲君主制の点において「我々が目指したのは立憲君主制で、そこでは天皇は統治権を持たず、国家及び主権者である国民統合の象徴としての役割を果たすものでした。」「制度として正式に記載するのは、主権在民であり、基本的人権であり、真の民主主義であり、政治的権限を持たない立憲君主制であり、戦争の放棄であり、またこれらの原則がいかなる理由によっても縮小されたり停止されたりしてはならないということだったのです。」と述べている。一方で学説として、象徴である天皇が「君主」であるかについて議論がある。憲法および他の法令では「君主」の語は使用されておらず、法的には「君主」は定義されていないため、「君主とは何か」「天皇は君主に該当するか」が論点となる。憲法学者清宮四郎の『憲法Ⅰ』（第三版）によると、天皇が君主か否かについては、否定説と肯定説とがある。君主制の歴史的変遷を見ると、専主制（autocracy）の理想に最も近い絶対君主制から、君主の権能が制限された制限君主制、立憲君主制へと「進化」している。しかし19世紀から20世紀にかけて、民主政治・議会政治が一層発達するに連れ、君主制国家は次第に減少し、実権は君主の手から離れて他の機関に移った。そしてイギリス国王のような「君臨するも統治しない」君主が生まれるに至り、ベルギーやオランダ等の君主もこれに近い。これらを「議会制君主制（parliamentary monarchy）」という。議会制君主制と天皇は、次のように対比されている。わが現行憲法における天皇は […] 歴史的にみて、これを君主といっても、あえて誤りというべきほどのものではない。ただし、この場合、君主と名づけるとしても、現在のイギリスの国王の型よりもさらに君主的色彩の薄らいだ型を示すものであることは、注意しなければならない。憲法学者佐藤功の『憲法（上）』（新版）によると、「日本国憲法は明瞭に主権を国民に属せしめている以上、日本国は共和制であると見るべき」とされている。しかし君主制には、「みずからを近代化・民主化しつつ存続しえた」という面もある。日本の国家型態は、「かつての絶対君主制や立憲君主制のような伝統的・典型的な君主制には属さないことは明らかである」とされ、次のように論じられている。要するに、この憲法下の日本国は伝統的・典型的な君主制には属さないが、同時に伝統的・典型的な共和制にも属さない。その意味では「中間的な国家型態」であるともいえようが、そのような位置づけはなお伝統的な君主制と共和制との区別の基準に基づいた位置づけであり、むしろ新たな君主制の基準に基づいて「国民主権下の君主制」とよぶことが適当であろう。憲法学者百地章の平成12年に雑誌「改革者」5月号に寄稿した内容によると、第二次世界大戦後、君主の権限は一般に縮小されたり形式的、名目的なものにとされる傾向にあり、もし従来の定義の固執した場合もはや君主らしい君主はほとんど見当たらないことになるとしたうえで、スウェーデン国王などの場合、象徴天皇よりもはるかに政治的権能は制限されていると述べている。また、世襲の原則(憲法二条)に基づき、日本国および日本国民統合の象徴（同一条）とされ、内閣総理大臣や最高裁長官の任命権ほか、栄誉の授与等の国事行為を行う(同六条七条)天皇は、まぎれもなく君主であると述べている。同時に、昭和48年参議院内閣委員会における内閣法制局長官の吉国一郎の答弁を引用し、事実、わが国政府の公式見解は、天皇を君主、わが国を立憲君主制とするものであるとしている。『日本大百科全書』で安田浩は「象徴天皇には、通常の立憲君主のもっている政治上の外形的権限およびそれに基づく危機に際しての介入権限も与えられておらず、その点では君主とも元首ともいいえない存在となった」と述べている。『国史大辞典』では、法律制度上、象徴天皇は君主でも元首でもなく、神の子孫としての神聖な権威は消滅したとされている。『法律用語辞典(第4版)』は、象徴天皇と元首天皇は異なるとしている。