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現代普遍使用的壓水堆只能使用鈾–235作為裂變燃料。而鈾–235只佔天然鈾資源的0.8%，剩餘99.2%都是無法產生鏈式反應的鈾–238。鈾 - 235資源在未來幾十年內可能會用盡。而為了避免這種情況，快中子增殖堆是一個選擇。
現有的壓水堆只能使用鈾–235作為裂變燃料，而鈾資源是有限的
在壓水堆中，中速中子轟擊鈾 - 235,產生核裂變 。同時 ,與鈾- 235伴生的鈾 - 238在吸收中子以後經過兩次衰變生成易裂變的鈈 - 239。由於俘獲中子的核反應能夠使非易裂變的物質轉變成為易裂變的物質 ,因而大大增加了能夠利用的核能資源。不過產生的易裂變物質是鈈–239而不是鈾–235。
鈈 - 239的裂變由平均能量在 0. 1MeV 以上的快中子轟擊產生 ,並伴隨有大量的能量釋放。而鈾–235的裂變由中速中子轟擊產生。使用鈈–239為裂變原料的反應堆與壓水堆並不相同。
快中子堆以鈈 - 239為裂變燃料 ,以鈾 - 238為增殖原料。鈈 - 239裂變反應應用的是快中子 ,而不是熱中子。裂變產生的中子即為快中子 ,因此快中子堆不需要慢化劑。用快中子轟擊鈈 - 239原子核產生裂變 ,一個鈈 - 239原子核裂變放出的中子數平均值比一個鈾 - 235核裂變放出的中子數多 ,因此 ,鈈 - 239裂變產生的中子數除維持反應堆的鏈式反應外 ,多餘的中子被鈾 - 238俘獲後可產生新的鈈 -239,而且新生的鈈 - 239比堆芯內消耗的鈈 - 239還要多 ,這樣就實現了核燃料的增殖。目前能用作快中子堆冷卻劑的主要為液態金屬鈉、鉛鉍和氦氣。因此快中子反應堆有鈉冷和氣冷兩種 ,目前建得最多的就是鈉冷快中子反應堆。
中國的試驗型快中子增殖堆 超視距天波雷達
鈉冷快中子反應堆（或稱鈉冷快堆）就是以液態鈉為冷卻劑，由快中子引起核裂變並維持鏈式反應的反應堆。鈉冷快堆是第4代核反應堆中研發進展最快、最接近滿足商業核電廠需要的堆型。快中子堆可實現核燃料增殖的核反應堆，能夠使鈾資源得到充分利用。
壓水堆使用水作為冷卻劑，而鈉冷快堆的冷卻劑為液態鈉，因此，鈉冷快堆在系統佈置上和壓水堆有很大不同。鈉冷快堆一般包括三個熱傳輸迴路。一回路系統為池式結構，由多個環路組成，每個環路上有主泵和中間熱交換器，連同一回路主管道、柵板聯箱、堆芯和鈉池組成一次鈉循環系統。二回路也由多個環路組成，每個環路包括二次鈉泵、蒸汽發生器組(通常由1臺蒸發器和1臺過熱器組成)、鈉緩衝罐、中間熱交換器、鈉分配器和連接管道等。三迴路即水－蒸汽迴路由蒸汽發生器和汽輪發電機組，給水泵，主蒸汽管道等構成，與壓水堆不同，這裡的蒸汽為過熱蒸汽，而不是飽和蒸汽。
關於鈉冷快堆的研究表明:鈉冷快堆在整個無停堆保護失熱阱的瞬態過程中，冷卻劑溫度遠低於鈉沸騰溫度892攝氏度，反應堆具有良好的反應性負反饋特性，堆芯功率逐漸下降並趨於零，反應堆可在沒有任何外界因素的干預下安全停堆。
例如俄羅斯BN－600快堆運行18年中共發生過27次鈉洩漏，但沒有一次是嚴重事故。5次發生在含有放射性的鈉系統中，14次洩漏導致放射性鈉燃燒，5次是在維修或從供鈉系統中輸送或排出鈉時錯誤操作引起的。總共12次水鈉間的洩漏只損失0.3%的功率。
由於鈉是化學性質極活潑的金屬，當管道或設備破損發生鈉的洩漏時，洩漏的鈉與空氣接觸發生燃燒形成鈉火。鈉的洩漏和燃燒是鈉冷快堆中非常重要的安全課題。化學後果包括鈉與材料的反應、混凝土脫水和鈉燃燒產物與材料的反應。鈉燃燒產物可能導致放射性物質的釋放，造成環境汙染。但是各國經驗表明，只要防護設計精密，鈉火是可以防範的。
我國第一個快堆，即中國實驗快堆，已於2011年7月21日成功實現併網發電。此外，還將在福建三明建設示範快堆核電站。該項目擬建設總裝機3740MW，分兩期建設，項目總投資約800億元人民幣。
