Rusija je izrazila svoje zanimanje i za suradnju u području atomske energije, posebno za nadogradnju proizvodnje u bugarskoj jedinoj nuklearnoj energiji Kozloduj, te za opskrbu nuklearnim gorivom i povratak iskorištenog goriva u Rusiju.
Bugarska je nedavno oživjela planove o izgradnji druge nuklearne elektrane na Dunavu. Do toga poteza dolazi kao odgovor na zatvaranje dva pogona u Kozloduju u 2002. Do zatvaranja ta dva najstarija pogona uslijedilo je nakon mnogo godina zabrinutosti oko sigurnosti, snažnih pritisaka iz EU, protesta iz nuklearnog lobija te onih koji se suprotstavljaju tvrdnji da su reaktori ekonomski nužni.