Etter den andre verdenskrig fremsto oppgaven med kontroll av kjernekraft som avgjørende for varig fred og velstand. ESA ble tildelt oppgaven med å sørge for en trygg distribusjon av kjernekraftmateriale. ESA har rett til å kjøpe alt materiale til kjernekraft som produseres innenfor EU. Det følger av Euratom-traktaten at alt spaltbart materiale er EUs eiendom. Et overvåkningskontor for markedet for kjernekraftmateriale (Nuclear Market Observatory) ble etablert i 2008. ESA har siden 2013 arbeidet sammen med industriorganisasjonen Nuclear Medicine Europe (NMEu) om leveransen av medisinske radioisotoper.