研究反应堆
水冷板式燃料反应堆
这是最常见的研究用反应堆。水冷板式燃料反应堆使用浓缩铀平板组件中的燃料(见上图燃料类型)，并以冷却和调节水．它们的运行功率范围很广，从几千瓦到数百兆瓦。由于研究型反应堆的主要任务不是电力生产，它们的特点不在于电量的多少电力它们是通过热能产生的，中子密度,名义上的核心区域内的中子能量。就是这些参数这有助于量化研究反应堆执行特定研究的能力。最低许可功率级别的系统通常在大学运行，主要用于教学，而最高许可功率级别的系统主要用于研究实验室材料测试以及对一般研究的描述。
一种常见的形式的水冷板式燃料反应堆是池式反应堆，反应堆核心放置在一个大而深的水池底部附近。这样做的优点是简化了观测和通道的放置，通常称为波束端口梁大部分的中子可以被引导和运输。在较低的热功率水平下，不需要泵送，因为冷却剂经过燃料板的自然对流提供了足够的热量排出，以保持安全的运行状态。一个热交换器通常位于或接近池的顶部，在那里最热的水分层。在较高的运行功率水平下，泵送就成为增加自然循环的必要条件。
大多数池式反应堆使用池中的水作为反射器(见上图反射镜)，但有些有固体慢化剂块(罐装的石墨或铍金属)围绕核心，作为内部反射器。石墨和铍的夹杂物提供了一种将中子反射回堆芯(或一个有用的位置)的方法相邻到核心)，否则会泄漏出核心。随着反射器组件之间的相互作用，中子倾向于快速向下散射，产生相对较大的局部热中子区域。这些区域经常被用于实验，通过将中子沿束流端口向下传送到实验人员的需要。
在更高的功率水平，它变得更方便地采用罐式反应堆，因为它更容易控制在这样的系统中泵水的流动路径。低功率的教育反应堆也可在坦克形式。在储罐型和储罐型系统中，核心和反射器的布置以及这些组件在储罐内的位置是相似的。然而，罐式反应器四周的固体混凝土屏蔽增强了坚固性，而池式反应器主要依靠水作为生物屏蔽。
TRIGA反应堆
训练、研究和同位素生产反应堆-通用原子(TRIGA)系统是一种流行的研究反应堆。它是另一种储罐式水冷系统，但它的燃料不同于上面描述的板式燃料研究反应堆所使用的燃料。TRIGA反应堆的燃料元件由不锈钢或铝包层含混合棒铀而且锆氢化物通常掺杂少量的铒．与薄板型燃料相比，TRIGA燃料元件的直径为3.8厘米(1.5英寸)，总长度约为67厘米(26英寸)。这种燃料的一个独特特征是它表现出一个非常大的负功率反应系数，大到可以将TRIGA反应堆置于一个极超临界状态，使其功率迅速上升，之后它会根据燃料的功率迅速关闭自己固有的材料作文和特点。由此产生的功率瞬态被称为脉冲，是有用的一些动态在短时间内需要大量中子爆发的实验。脉冲释放的总能量并不会引起对反应堆安全的关注，因为自动关闭发生得非常快，释放的能量与峰值功率和脉冲持续时间成正比。
其他研究反应堆
就像动力反应堆一样，许多不同类型的反应堆已经作为研究反应堆服役，其中一些仍在运行。种类繁多，以至于藐视编目。已经有了均质(燃料溶液堆芯)，快速，石墨慢化，重水慢化，铍慢化反应堆，以及那些适应使用动力反应堆实验遗留燃料的反应堆。与其他应用的设计相比，研究反应堆的设计更具流动性，对各种独特的研究需求更加敏感。
船推进核反应堆
核反应堆最初的，现在仍然是主要的海军应用是推进潜艇使用核反应堆推进潜艇的主要优点是，与化石燃料燃烧系统不同，它们不需要空气来发电。因此，核动力潜艇可以在水下停留很长一段时间，而传统的柴电潜艇必须定期浮出水面，使其发动机在空气中运行。核能具有战略优势海军水面舰艇同样，因为它消除了他们对燃料的依赖脆弱的油轮或外国港口。
军事设计核能出于国防安全的目的，植物是保密的，因此只公布了与它们有关的一般信息。众所周知，美国海军发电厂用高浓缩铀作为燃料铀用光调节和冷却水．美国第一个核潜艇反应堆的设计鹦鹉螺这在很大程度上受到了大功率研究反应堆设计的影响。独特的功能包括纳入一个非常大的反应余量，以适应长时间燃烧而不加油，并允许关闭后重新启动。为了潜艇使用，发电厂也必须非常安静，以避免声波探测。为了满足不同级别潜艇的具体要求，已经开发了各种反应堆堆芯模型。
美国的核电站航空母舰S被认为是源自最大潜艇的动力装置设计，但他们的设计细节也没有公布。
除了美国，核潜艇部署英国，法国，俄罗斯、中国及印度．在每一种情况下，设计都是秘密开发的，但人们普遍认为它们都相当相似;应用程序的需求通常会导致类似的解决方案。俄罗斯还拥有一支小型核动力舰队破冰船据信，该潜艇的反应堆与最早的苏联潜艇的反应堆基本相同。与海军舰艇一样，北极破冰船在不加油的情况下运行的能力是一个巨大的优势。
原型在20世纪下半叶，少数国家建造和运营了大量核动力商业货船，但它们很快就退役了。这些船只的运营不是很经济，在一些主要港口停靠时遭到反对也是它们退役的一个因素。原型机由反应堆提供动力压水堆类型。
生产反应堆
最早的核反应堆是为了制造而建造的钚为核武器S，和委婉语称之为生产反应堆的说法一直延续到今天。目前，这种系统生产的大多数材料都是氚（3.H，或T)，燃料氢弹．钚的半衰期很长，约为24,100年(特别是钚-239)，因此拥有核武器的国家使用钚作为武器裂变材料通常比他们预期需要的要多。相比之下，氚的半衰期约为12年;因此，库存这种放射性氢同位素必须持续生产以维持所需的库存。例如，美国有几个反应堆主持然后冷却重水会产生氚萨凡纳河设施南卡罗来纳．
钚同位素最适合用于复杂的核武器钚- 239．如果钚239在生产后长时间留在反应堆中，钚240就会成为一种不受欢迎的污染物。因此，生产反应堆的一个重要特征是它能够在低能量生产水平上快速生产燃料。任何能以这种方式运行的反应堆都是潜在的生产反应堆。
年，世界上第一个钚生产反应堆，由美国在华盛顿州汉福德建造二战期间以天然铀为燃料，用石墨调节，用轻水冷却。据信，早期苏联生产的反应堆是同一类型的，法国和英国版本的不同之处在于它们是用气体冷却的。第一个重要的动力反应堆，英格兰西北部坎布里亚郡的考尔德霍尔反应堆，实际上是一个双重用途的生产反应堆。
专门的反应堆
核反应堆已经被开发出来，为偏远的偏远地区提供电力和蒸汽热。俄罗斯例如，该公司运营着较小的动力反应堆，专门为取暖提供电力和蒸汽，以满足许多偏远北极地区的需求社区，在中国(如上所述)，10兆瓦的HTR-10反应堆为其所在的研究机构提供热和电力。瑞典和加拿大已在独立研制具有类似能力的小型自动操作反应堆。1960年至1972年间，美国陆军使用小型压水堆为格陵兰岛和南极洲的偏远基地提供电力。它们被燃油发电厂所取代，但从技术上讲，它仍然是可行的使用核能发电，因为核反应堆比传统反应堆需要更少的燃料维护化石燃料总的来说，工厂和运行在一个持续的高容量。美国正在设计的小型模块化反应堆可能提供独特的能力，例如远程操作，如上所述(看到轻水堆的全球现状）.
反应堆已经被开发出来为太空提供动力和推进。在1967年到1988年之间苏联在绕地球轨道运行的卫星上部署小型中间反应堆(大部分在太空中)宇宙系列)的电力设备和遥测，但这一政策成为了目标批评．至少有一艘苏联的反应堆动力宇宙飞船重返大气层，并在加拿大的偏远地区散布放射性污染。美国在1965年只发射了一颗反应堆动力卫星，但开发活动仍在继续，以执行载人探索其他行星或建立永久月球基地等可能的深空任务。用于这些应用的反应堆必须是高温系统HTGR或者是LMR设计，但将使用浓缩燃料，以维持长期太空任务的整个生命周期。太空中的电源循环必须在非常高的温度下运行，以使热量被拒绝的散热器的尺寸最小化。此外，用于太空应用的反应堆必须是紧凑的，以便用最少的材料进行屏蔽，并在发射和太空飞行期间减轻重量。