2001年7月美国等10个国家联合成立了“第四代核能系统国际论坛”(Generation Ⅳ nternational Forum,GIF),以共同开发第四代核能系统(简称Gen.Ⅳ),2002年9月,在东京达成共同研发Gen.Ⅳ的协议,协议明确了Gen.Ⅳ的定义为：具有先进的核反应堆和燃料循环技术的第四代核能系统。第四代核电技术较之目前的第三代核电技术有重大的飞跃和革新,在经济、安全、可靠、防止核扩散和减少核废物方面表现出很大的先进性,因此需要进行大量的研发工作,预计2030年左右可以推向市场,全面取代目前在运行的第二代核电机组。

第四代反应堆概念完全不同于前几代,对于列入第四代核电技术技术路线的各种技术方案还处于概念设计的初始阶段。目前已经确定的6种主要发展堆型方案中的3种堆型是快中子增殖堆,有5种堆型采取闭式燃料循环,并且对其中的全部锕系元素进行整体再循环。这几种发展堆型是：气冷快堆(gas-cooled fast reactors,GFR)、铅冷快堆(leadcooled fast reactors,LFR)、熔盐堆(molten saltreactor,MSR)、钠冷快堆(sodiumcooled fast reac-tors,SFR)、超临界水冷堆(supercritical water-cooledreactors,SWCR)和超高温反应堆(very high-temperature gas-cooledreactors,VHTR)。作为超高温气冷堆的初步研究阶段,模块式高温气冷堆是目前研究开发的主要堆型。