從美國頒布“和平利用原子能”法案，到20世紀70-80年代這個“第一核紀元”，核裂變反應堆已經從發電不足1瓦的“芝加哥I號”，巍然成長為形式各異的百萬千瓦級能量巨人了。各工業發達國家也隨之產生了一批擁有核電廠設計、開發能力的龍頭企業，在商用核電產業競技場上頗有群雄逐鹿之勢。

       核電廠最為重要的部分是以反應堆為核心的核蒸汽供應系統。核蒸汽供應系統的區別，則主要是由反應堆核燃料、慢化劑與冷卻劑，這三大因素的不同選擇方案所決定的。這里將根據這些因素，展示幾種成熟的商用反應堆芳容。

       反應堆鼻祖“芝加哥I號”的基因被比較完整地保留了下來，并首先在英國建成了以天然鈾作核燃料、石墨作慢化劑，并以二氧化碳氣體作冷卻劑的MAGNOX反應堆；后來，通過提高核燃料的鈾濃度，以及冷卻劑二氧化碳的出口溫度和壓力，形成了“先進氣冷堆”(AGR)；而今，在改善核燃料構型，并使用物性更穩定的氦氣作冷卻劑的基礎上，更為先進的“高溫氣冷堆”(HTGR)也積極發展起來。但這種堆型工程建造與運行維護要求較高，至今尚沒有大型核電廠的建造經驗；同樣使用天然鈾作核燃料的堆型，還有用重水作為慢化劑兼冷卻劑的重水堆(CANDU)，這主要是由于重水吞噬中子的能力很小，并且能讓天然鈾“燃燒”的很充分。但“重水(D₂O)”極其稀有，其含有的氫元素要比常見的“輕水(H₂O)”多一個中子，在自然界中其含量低于萬分之二，因此重水堆的造價也就相當昂貴。并由于重水慢化中子的能力不如輕水，使得同功率的重水堆都要比輕水堆的塊兒頭更大些；與重水堆相對地，在使用輕水作為慢化劑兼冷卻劑的輕水堆中，維持鏈式反應的中子常常會被輕水吞噬而損失掉，因此輕水堆一般都用加濃鈾作為核燃料。但輕水的中子慢化性能較好、容易獲得且廉價，且密度高、粘性小、熱工性能良好。而根據運行過程中反應堆內的輕水是否總是保持液態，還可分為壓水堆(PWR)與沸水堆(BWR)。在核電家族譜中，輕水堆這一分支可謂“人丁興旺”。其中，壓水堆技術主要由美國西屋電氣(WestingHouse)、燃燒工程公司(CE)發展，這種堆型體積較小、結構緊湊，工程建造與運行經驗都非常豐富。沸水堆技術則落戶于通用電氣公司(GE)，其結構相對壓水堆更為簡單、但工程與設備方面的要求更為嚴格。這兩種堆型已分別經過了數次整合與革新，共同把輕水堆技術推向了前所未有的高度。

       根據2009年的世界核協會的統計數據，壓水堆艷壓群芳，以占運行機組總數60.6%的比例成為了商用反應堆中毋庸置疑的王者，沸水堆與重水堆則分別以21.1%及10.3%分列榜眼與探花。

       這些反應堆僅是核電大家族的幾個代表。在并不算長的半個世紀中，其他諸如能夠使乏燃料得到有效處理、并使核燃料增殖的快中子增殖堆等堆型，雖已嶄露頭角卻并沒有成為核電發展的主力，或許這只是未到其大顯身手的時候罷了。

       到了20世紀80年代初，不甚緊迫的化石能源探明儲量和兩次影響較大的核電廠事故，為轟轟烈烈的“第一核紀元”劃上了一道灰色的休止符。從此，世界商用核電產業進入了近20年的冰封期，但余熱卻未冷卻，為迎來下一個“春天”蓄積著力量。(作者系核科學與技術專業博士趙瑞昌)