导读：核电站发展历程：二代主力、三代开建中、四代在研中。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过传热管把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽。随后冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。
参考《2016-2022年中国核能发电产业深度调查与十三五发展动向预测报告》
目前，核电站划分为了四代：第一代是实验性的核电站，现都已退役；第二代是当今核电的主力；第三代核电站现已开始建设；第四代尚处于试验阶段。
第一代核电站的开发与建设开始于上世纪 50 年代。从 1951 年美国进行了世界首次核能发电试验开始，前苏联、美国、英国等国家陆续建立了实验性核电站，其目的在于验证核电设计技术和商业开发前景。
第二代核电站为技术成熟的商业堆，目前在运的核电站绝大部分属于第二代核电站。上世界 60 年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在 30 万千瓦的压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（PHWR）、石墨水冷堆（LWGR）等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。其中压水堆和沸水堆由于其简单、可靠、经济性好等优势，得到广泛采用。目前世界上运行中的 447 座核反应堆中有 288 座（64.4%）为压水堆，78 座（17.4%）为沸水堆。上世纪 70 年代，因石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展。随后 1986 年的切尔诺贝利核电站事故，使得核电陷入了漫长的寒冬期。
压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开。首先，一级回路中的主泵将高压冷却剂送入反应堆（一般冷却剂保持在 120～160个大气压）。在高压情况下，冷却剂的温度即使 300℃多也不会汽化。
冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过传热管把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽。随后冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。
沸水堆最大的特点就是只有一级回路。冷却水从反应堆底部流进堆芯，对燃料棒进行冷却，带走裂变产生的热能，冷却水温度升高并逐渐气化，最终形成蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，利用分离出的蒸汽推动汽轮进行发电。
第三代核电站：第三代反应堆派生于目前运行中的第二代反应堆，设计基于同样的原理，并在技术上吸取了这些反应堆几十年的运行经验，可以看做是第二代核电站在安全性和经济性方面的升级版。
第三代核电站是指满足《美国用户要求文件(URD)》或《欧洲用户要求文件(EUR)》，具有更高安全性的新一代先进核电站。它具有以下优越性：
① 在设计上必须具有预防和缓解严重事故的设施; ② 在经济上能与联合循环的天然气机组相竞争; ③ 在能源转换系统方面大量采用二代的成熟技术，可以在近期进行商用建造。
第四代核电站：2000 年 1 月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等九个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛（Generation IV International Forum, GIF）”，于 2001 年 7 月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。
2002 年 9 月 19 日至 20 日，GIF 在东京召开了会议，参加国家除上述九国外，还增加了瑞士。会上各国对第四代核电站堆型的技术方向形成共识，即在 2030 年以前开发六种第四代核电站的新堆型。
这 6 种第四代核电站包括 3 种热中子堆（超高温气冷堆、超临界水冷堆、熔盐反应堆）和 3 种快中子堆（气冷快堆、钠冷快堆、铅冷快堆）。
通常裂变产生的高速中子（快中子）需要通过慢化剂减速成为较慢的中子（热中子），才能更好的被铀-235 捕捉，以提升核燃料的链式裂变反应的效率，这种反应堆被称为热中子堆。快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆，虽然技术难度大，但是可以利用反应中产生的快中子将铀-238 转变成钚-239，从而“变废为宝”。根据设想，第四代核能方案的安全性和经济性将更加优越，废物量极少，遇到紧急情况无需厂外应急，并具备固有的防止核扩散的能力。
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