效率更高的核电站、小型模块化反应堆、安全以及下一代全新核电站进展情况成为2014年召开的美国核学会会议讨论的话题之一。简化控制策略成为小型模块化反应堆设计的一部分。
　　在美国，核能的发展并非一帆风顺，但从总体上讲，核能的发展从来没有中断。在2014年2月召开的芝加哥会议上，美国核学会（ANS）邀请美国能源部负责核能的助理部长Peter B. Lyons博士做了发言，对当前与美国能源部核能计划相关事宜的进展做了总结。在题为“当前的问题：美国能源部核能计划”的演讲中， Lyons指出，2014财年的联邦综合预算给予核能的预算达到888百万美元。
　　美国能源部肩负多重使命，包括开发可在现有以及新一代核反应堆上使用的技术；提高现有反应堆的可靠性、安全性，以及延长使用寿命，同时研发价格更低廉的新一代反应堆技术。Lyons还提到了美国能源部的其它活动，包括减少监管和技术风险，管理核废料，了解和降低核扩散和恐怖袭击的风险。在最近的美国联邦预算中，多个核能领域的预算获得了稳步的增长。比如“先进核燃料计划”正在开发一种不会熔融的核燃料，Lyons透露。受福岛第一核电站事故的推动，当核电站遇到故障时控制工程网版权所有，核燃料计划将寻求减少氢的产生以及消除氢爆炸的途径。这是一个长期的计划，目前还处在研发阶段，涵盖的范围包括改进燃料棒芯块特性的途径。
　　先进反应堆技术，比如高温反应堆，是另外一个获得较多资金支持的领域，包括气冷和钠冷反应堆设计。其它的研究领域还包括：如何使老化的核电站部件延长寿命。替换老旧核电站的混凝土结构、电缆和压力容器是非常困难的，Lyons说，有些部件的使用已经超过60年了。但是，美国核电站设计已经允许许可证延期，允许超过初始设计寿命的安全运行。

　　热循环，计算工具
　　目前，核反应堆按郎肯循环*（Rankine Cycle）运行，其热效率大约为33%。一些研究人员正在研究开发一种新型反应堆，利用超临界动力学，使其按照布雷顿循环*（Brayton cycle）运行，其热效率可以超过40%。Lyons透露，利用布雷顿循环的核电站，汽轮机体积可以大大降低，并且汽轮机的热转换效率会更高。
　　高性能计算和先进的建模和仿真技术，在管理核能复杂的物理和控制需求时，扮演着关键的角色。各方一直致力于追求对现有和新建反应堆设计的提升。美国能源部认为，新的计算工具，使研究人员能够着力于获得提升各个领域的细节，包括从核燃料到完整的核电站运行等各个领域。

　　小型模块化反应堆技术
　　小型模块化反应堆（一般情况下，输出电功率在300兆瓦以下）代表一种相对较新的核能利用方式。小型模块化反应堆，也称小型核电，其规模为现有商用核电站的1/3或更小，具有灵活性高、安全性高和投资小等特点。小型核电适用于电力需求规模小、电网基础设施薄弱的国家和地区，也可用于边远地区供电、居民和工业供暖供热、海上石油开采、海水淡化等领域，具有非常广阔的市场前景。
　　在小型堆的设计中，为了保证反应堆的安全性，几乎所有的小型堆都在寻求加强自身的固有安全性，并专门设置具有非能动特征的安全系统，即非能动专设安全设施。这些堆型共同的特点在于较强的非能动余热排出能力和更低的堆芯功率密度。此外，小型堆的设计目标还着重于从根源上消除事故的发生www.cechina.cn，例如，通过取消一回路主管道，从而消除反应堆冷却系统失水事故。这些措施有助于简化核电厂的系统，使电厂达到更高的安全级别，并且在遇到紧急事故时控制工程网版权所有，可以有效的减少场外应急措施和人为干预。
　　工厂组装式小型模块化反应堆单元，可以被原封不动地运送至核电现场。资金投入更低CONTROL ENGINEERING China版权所有，并且对于更多能源公司来讲，小型反应堆是一种更经济可行的投资。模块化允许根据电力的需求逐步增加输出。并且小型模块化反应堆，对电网的潜在影响要小。小型模块化反应堆，更容易满足建设进度的要求，而且对为数众多的电网较小的国家，并网也比较容易，还可以使用空冷技术。通过规模批量生产，可以有效降低小型核电生产成本，从而提高小型核电经济效益。这种成本控制方式已在美国海军造船业上得到验证。
　　Lyons 认为，“总体上来讲，小型模块化反应堆代表着核能应用的新模式。”“每千瓦的投资是关键。” 美国能源部已经与核工业界达成一致，通过费用共担模式共同开发小型模块化反应堆。最近，mPower美国公司（该公司是美国巴威公司、美国田纳西州流域管理局和贝克特尔公司的合资公司）获得了新的合作协议，目标是在2022年前，在田纳西州橡树岭市的克林奇河现场，建造支持商业运行的180MW反应堆。mPower公司的反应堆设计年限为60年，燃料循环周期为4年。可用铁路运输的整体压水堆模块设计，使用了非能动式安全系统。美国能源部透露，根据mPower美国公司制定的计划，预计在2021年10月份可以实现商业运行。第二个小型模块化反应堆的建造计划由NuScale能源公司发起于2013年12月。美国能源部指出，该设计具有安全性、可扩展性、可运输性、经济性等各种优势，并且具有更高的设计成熟度。与美国能源部达成的这份合作协议，预计在2025年内实现商业运行。
　　美国仍然是世界上拥有最多在役核电站的国家（99座），但是随着最近核电的关闭，核电发电量占全国总发电量的比例已经从超过20%降低到最近的18%，而20%的比例已经维持了好几十年。根据美国能源部的评估，可能出现的情况是，在2035年前，由于设计寿命到期，美国有三分之一的核电站需要关闭。如果没有有效的替代能源，这一发展趋势可能会引起严重的问题。从世界范围内看，在中国、韩国以及俄罗斯，大约有70座在建核电站。谈到美国，Lyons说，“在将来需要更多的核电站控制工程网版权所有，我们必须为此做好准备。”
　　据美国能源咨询管理委员会预测，要实现清洁能源战略，美国至少需要1100太瓦时的电力源自小型核电，该规模已超全美现有的100多座核电站的发电总量。同时，小型核电也被美国工业界认为是替代退役电站和增强电网调节能力的极佳选择。“小模块化反应堆是新一代安全、可靠的低碳能源技术，它为美国在全球低碳工业中占据领导地位提供了一个重要机会”，美能源部长Ernest Jeffrey Moniz说，“能源部致力于加强核能在低碳未来中的重要性，小型模块化反应堆这样的新技术将确保我们在全球核能行业中保持领先位置。” 在美能源部与小型核电公司签署的协议中，明确规定所设计的反应堆必须在国内生产，以增强美国的制造能力和提高美国的出口能力。按照美国能源部规划，小型核电将在2025年实现商业化。