直到新千年來(lái)臨之際，這種情況才發(fā)生變化。麻省理工學(xué)院核工程師查爾斯·弗斯伯格回憶道：“中國(guó)和南亞（以及世界上其他任何缺乏石油和天然氣的地方）核電站的建設(shè)工作開(kāi)始起步。”（目前共有64座核反應(yīng)堆處于在建階段，數(shù)百個(gè)核反應(yīng)堆處于計(jì)劃階段）。他說(shuō)：“美國(guó)政府認(rèn)識(shí)到，如果在核能方面無(wú)所作為，終將無(wú)法坐到談判桌上”。此外，氣候變化問(wèn)題也同樣驅(qū)使美國(guó)和歐洲對(duì)核技術(shù)重新產(chǎn)生興趣。由于風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)出的不穩(wěn)定性，要擺脫對(duì)化石能源的依賴，就必須擁有一個(gè)認(rèn)真的核計(jì)劃。
激進(jìn)的投資
核計(jì)劃重新啟動(dòng)的結(jié)果之一就是，2002年2月由美國(guó)能源部宣布啟動(dòng)“美國(guó)核電2010計(jì)劃”，這是一項(xiàng)由政府和工業(yè)界共同分擔(dān)費(fèi)用的計(jì)劃，旨在幫助制造商來(lái)開(kāi)發(fā)具有先進(jìn)安全特性（如在發(fā)生事故的情況下，利用重力和自然對(duì)流機(jī)制，能夠保持冷卻劑的流動(dòng)）的輕水反應(yīng)堆并獲取執(zhí)照。目前全世界已有數(shù)個(gè)這種類型的反應(yīng)堆正處于計(jì)劃階段，其中包括美國(guó)在建的4座反應(yīng)堆——這是首批新一代反應(yīng)堆。
2011年，美國(guó)能源部開(kāi)始實(shí)施費(fèi)用分擔(dān)的小型模塊反應(yīng)堆開(kāi)發(fā)計(jì)劃，在該計(jì)劃中更為激進(jìn)的設(shè)計(jì)方案也獲得了開(kāi)發(fā)機(jī)會(huì)。這種反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的目標(biāo)是，擯棄目前耗資巨大的千兆瓦級(jí)核電廠（其建設(shè)費(fèi)用大約為100億到150億美元），趨向于建立裝機(jī)容量為250兆瓦或者更小的小型模塊反應(yīng)堆。其規(guī)模足夠小，能夠在工廠進(jìn)行批量生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。四家擁有先進(jìn)輕水反應(yīng)堆設(shè)計(jì)能力的設(shè)計(jì)商共同競(jìng)爭(zhēng)該合同，2012年11月20日由美國(guó)巴威公司（B＆W公司）領(lǐng)導(dǎo)的財(cái)團(tuán)贏得了此項(xiàng)設(shè)計(jì)招標(biāo)。
但其他設(shè)計(jì)方案也有可能受益，皮特森說(shuō)：“如果我們能夠產(chǎn)生一個(gè)輕水小型模塊反應(yīng)堆市場(chǎng)，將使原型先進(jìn)反應(yīng)堆市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)更加容易。”電力公司能夠利用簡(jiǎn)單的模塊“即插即用”方式來(lái)試驗(yàn)新技術(shù)。皮特森進(jìn)一步說(shuō)，如果可以，很好；如果不可以，也沒(méi)有太大的損失。“這就降低了其整體風(fēng)險(xiǎn)門(mén)檻。”
“即插即用”模塊的主要方案是高溫反應(yīng)堆，正如其名字所暗示的那樣：它們產(chǎn)生蒸汽的溫度最高可達(dá)1000℃，遠(yuǎn)高于輕水反應(yīng)堆大約300℃的溫度。這就要需要一些激進(jìn)的不同設(shè)計(jì)選擇，如采用氦氣取代水來(lái)獲得熱能、用由鈾氧化物和碳化物制成的耐熱燃料等。
這樣的反應(yīng)堆不會(huì)發(fā)生堆芯熔毀事故，燃料的融點(diǎn)很高，在最高溫度達(dá)1600℃時(shí)燃料依然能處于穩(wěn)定狀態(tài)，這一溫度比最壞的情況——即全部供電中斷和冷卻劑失靈進(jìn)而造成反應(yīng)堆芯熔毀——還高數(shù)百度。高溫使反應(yīng)堆在生產(chǎn)電力方面效率更高，同時(shí)它們可以向工業(yè)技工供熱，減少碳排放。在美國(guó)，工業(yè)用能源（如石油裂解和塑料制造）約占全國(guó)能源供應(yīng)總量的23%，其中大部分工業(yè)生產(chǎn)中都需要在至少700℃以上的高溫條件下進(jìn)行。目前，主要是利用燃燒天然氣來(lái)實(shí)現(xiàn)如此高溫的條件，高溫反應(yīng)堆能夠提供零碳排放的替代方案。
目前，全球已經(jīng)有若干個(gè)商業(yè)高溫反應(yīng)堆正處于開(kāi)發(fā)之中。2012年，一家石油化學(xué)公司和反應(yīng)堆制造商同意支持法國(guó)核工業(yè)公司阿?，m集團(tuán)設(shè)計(jì)安塔爾高溫氣冷堆。美國(guó)陶氏化學(xué)公司電力和蒸汽部門(mén)主管弗雷德·莫爾說(shuō)：“現(xiàn)在所要做的就是耗資8億美元的設(shè)計(jì)工作，使之達(dá)到核能管理委員會(huì)認(rèn)可的程度以獲得許可證。”他估計(jì)這一進(jìn)程將需要5到7年。如果一切都能按計(jì)劃進(jìn)行，從本世紀(jì)20年代開(kāi)始，高溫系統(tǒng)將會(huì)成為即將開(kāi)發(fā)的先進(jìn)核反應(yīng)堆中的首批。
緊隨其后的是快反應(yīng)堆——它能夠應(yīng)對(duì)高溫反應(yīng)堆所無(wú)法解決的乏燃料問(wèn)題。快反應(yīng)堆能夠消耗掉乏燃料，將核廢料轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰坎⒚獬颂幹脝?wèn)題。