美、中、加、英等许多国家先后投入发展小型核子反应炉，轻水反应炉虽仍是当今主流，但小型核子反应炉预计二○二○至二○三○年间将可实用化，成为次世代的重点。
传统作法是挑选人烟稀少处建设发电量逾一百万瓩的大型发电厂，再将制造的电力透过输电网运往各地。以发生事故的福岛第一核电厂为例，所产生的电过去几乎都是运往东京为主的关东地区，但福岛事故后实行高标准的安全对策，让大型核电厂设计成本高涨，投资风险过高，竞争力大失。
面对国内反核压力，经产省提出新能源基本计划草案中，对现有核电厂重启、新设大型核电厂一片空白，并表示将逐渐减少对核能的依赖。但依经产省草案，核能依赖度仍列两成，并提到「发展具安全性、经济性、机动性优势的反应炉」；日媒指出，日本政府将投入研发小型核子反应炉。
新构想是由许多小型核电站分布在每个地区，发电供当地使用。核电厂零组件在工厂生产后，在现场组装，建设成本低、工期短，投资风险相对较小。目前日本国内包括日立制作所、东芝等都有相关研发，日本原子能研究开发机构位于茨城县的高温瓦斯试验研究炉（HTGR）也是小型核子反应炉。
小型核子反应炉发电量约在十至五十万瓩，目前主要的几种型态包括劳斯莱斯活用IT技术进行升级的加压水型轻水炉、加拿大陆地能源公司的熔盐反应炉、比尔盖兹出资的泰拉能源公司与大陆核工业集团共同研发的高速反应炉，不但可以大型化，发电达到百万瓩，也可以制成小型炉使用。日立投入研发的也是高速反应炉。
小型核子反应炉可能成为美、中下个竞争目标，美政府今年度编列六千四百万美元补助研发。东京都立大学教授高木直行接受日本经济新闻访问表示，大陆将小型炉开发列为国家计划，有意在次世代成为核能发展龙头；美政府援助企业研发部分原因是出于对大陆警戒。
