近年來(lái)，世界各國(guó)提出了許多新概念的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和燃料循環(huán)方案。2000年1月，在美國(guó)能源部的倡議下，十個(gè)有意發(fā)展核能利用的國(guó)家派專家聯(lián)合組成了“第四代國(guó)際核能論壇”（GIF），于2001年7月簽署了合約（Charter），約定共同合作研究開發(fā)第四代核能系統(tǒng)（Gen Ⅳ）。這十個(gè)國(guó)家是：美國(guó)、英國(guó)、瑞士、南非、日本、法國(guó)、加拿大、巴西、韓國(guó)和阿根廷。第四代核能系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)是要在2030年左右創(chuàng)新地開發(fā)出新一代核能系統(tǒng)，使其在安全性、經(jīng)濟(jì)性、可持續(xù)發(fā)展性、防核擴(kuò)散、防恐怖襲擊等方面都有顯著的先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)能力；它不僅要考慮用于發(fā)電或制氫等的核反應(yīng)堆裝置，還應(yīng)把核燃料循環(huán)也包括在內(nèi)，組成完整的核能利用系統(tǒng)。
　　GIF主要是由各國(guó)政府部門支持的科研院所、高等院校和工業(yè)界的專家所組成，自2000年至2002年三年中，先后有100多名專家開過八次研討會(huì)，提出了第四代核能系統(tǒng)的具體技術(shù)目標(biāo)，主要是：
　　1、核電機(jī)組比投資不大于1000美元/KW，發(fā)電成本不大于3美分/KWh，建設(shè)周期不超過三年；
　　2、非常低的堆芯熔化概率和燃料破損率，人為錯(cuò)誤不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故，不需要廠外應(yīng)急措施；
　　3、盡可能減少核從業(yè)人員的職業(yè)劑量，盡可能減少核廢物產(chǎn)生量，對(duì)核廢物要有一個(gè)完整的處理和處置方案，其安全性要能為公眾所接受；
　　4、核電站本身要有很強(qiáng)的防核擴(kuò)散能力，核電和核燃料技術(shù)難于被恐怖主義組織所利用，這些措施要能用科學(xué)方法進(jìn)行評(píng)估；
　　5、要有全壽期和全環(huán)節(jié)的管理系統(tǒng)；
　　6、要有國(guó)際合作的開發(fā)機(jī)制。
　　GIF在2002年5月在巴黎舉行的研討會(huì)上，選定了六種反應(yīng)堆型的概念設(shè)計(jì)，作為第四代核能系統(tǒng)的優(yōu)先研究開發(fā)對(duì)象。這六種堆型中，有三種是熱中子堆，有三種是快中子堆。
　　屬于熱中子堆的是：
　　超臨界水冷堆（SCWR， Supercritical water-cooled Reactor）
　　很高溫氣冷堆（VHTR， Very-high-temperature gas-cooled reactor）
　　熔鹽堆（MSR，Molten salt reactor）
　　屬于快中子堆的是：
　　帶有先進(jìn)燃料循環(huán)的鈉冷快堆（SFR, Sodium-cooled fast reactor）
　　鉛冷快堆（LFR, Lead-cooled fast reactor）
　　氣冷快堆（GFR, Gas-cooled fast reactor）
　　無(wú)論對(duì)這六種堆型中的任何一種來(lái)說(shuō)，要從現(xiàn)在的概念設(shè)計(jì)進(jìn)展到商用示范，都有大量的研究開發(fā)工作要做，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
　　參加GIF的十個(gè)國(guó)家的專家對(duì)上述六種核能利用系統(tǒng)的研究開發(fā)工作大綱和分工合作進(jìn)行了研究協(xié)調(diào)，提出了初步的工作“路線圖”（Roadmap），認(rèn)為從現(xiàn)在的概念設(shè)想轉(zhuǎn)變成商業(yè)實(shí)施（產(chǎn)業(yè)化），需要經(jīng)過四個(gè)步驟的工作：
　　第一步：可存在性（生命力，Viability）研究。研究明確要使該方案切實(shí)可行的關(guān)鍵所在，并證明其原則可行。
　　第二步：性能研究。工程規(guī)模的研究開發(fā)和優(yōu)化，使其性能達(dá)到期望的水平。
　　第三步：系統(tǒng)示范。建造中等或較大規(guī)模的示范系統(tǒng)以驗(yàn)證設(shè)計(jì)。
　　第四步：商用實(shí)施。
目前，GIF的十個(gè)國(guó)家的參加單位只對(duì)第一步和第二步做了初步安排和分工，尚未安排第三步和第四步。目前尚不能確定究竟那一種堆型系統(tǒng)能成功，但按照GIF對(duì)第四代的展望計(jì)劃，將在2020年前后選定一種或幾種堆型，2025年前后建成創(chuàng)新的原型機(jī)組系統(tǒng)示范，如果在原型機(jī)組上能成功地顯示這種創(chuàng)新技術(shù)在安全性和經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)越性，確實(shí)能與其他能源的發(fā)電機(jī)組競(jìng)爭(zhēng)，那么大約從2030年起就可廣泛地采用第四代核電機(jī)組系統(tǒng)，而在那時(shí)，現(xiàn)在正在運(yùn)行的第二代核電機(jī)組均將達(dá)到60年壽期（批準(zhǔn)延壽后）的退役年限。可以用第四代機(jī)組去取代。