刚从最新裂变的原子核中裂变出的核子是“快速”的，平均能量大约为200万电子伏特。在轻水反应堆中，它们与冷却剂水中氢原子核碰撞很快地降低了其能量——仅仅为不到1个电子伏特，这使得它们更有可能引发另一个裂变反应。但是慢速核子的缺点是——它们不是使目标铀原子核裂变，通常被吸收，将原子核转变为钚、镎、镅, 锔或者其他重元素的长周期同位素，这些重元素的长周期同位素累积起来之后将使乏燃料的处置十分棘手。相比之下，快速中子极少能被吸收。它们并不能常常击中目标，但一旦击中，目标几乎总会发生裂变。因此，快反应堆不仅可以避免产生长周期同位素问题，而且能将它们在乏燃料中摧毁。
皮特森指出，建造一座快反应堆是一件棘手的事情，特别是因为它必须被液态钠（或其他不能像水那样使中子减速的物质）冷却，这将使得设计变得笨重。他说：“建造（为发电涡轮机提供蒸汽的）热交换机是一项十分具有挑性战的工作”，因为钠会与湿气发生剧烈反应产生爆炸性的氢气。研究人员正在积极地研究其他材料——活性更小的选择方案用于制冷，例如铅、超临界状态的二氧化碳等。
然而，过去数年间已投入运营的快反应堆大约为20座，其中大部分是在上世纪70年代紧随增殖堆设计之后（增殖堆旨在使铀产量最大化而不是将其耗掉），至少有四家制造商正在开发能够耗掉乏燃料的小型快速反应堆。目前，由美国通用电力公司和日本日立公司合作，正在北卡罗来纳州合作设计超级动力反应堆创新型小型模块(简称S-PRISM)。它需要紧凑的纳冷剂快速反应堆， 与一种能利用反应堆乏燃料的循环设置相整合，卸去毒害核反应的裂变产品，并将再次复活的燃料装进反应堆。
其潜在市场是巨大的，通用—日立公司先进反应堆开发部门主管埃里克·罗文说，它拥有潜在的巨大市场，“我们在英国有一个适用性研究项目，从再处理工厂获得100吨钚，并将其转换为能量源。”在美国和其他地方，“我们认为应建立先进循环中心网络”，每一中心都拥有6座S-PRISM反应堆和一个循环中心（其作用是卸去从1至3座轻水反应堆的核废料），避免了目前废料储藏地的挤压问题。
罗文指出，建造这种网络的造价不菲，但更重要的挑战则来自政治方面。“我们需要一种政策框架，让人们把乏燃料看作是一种资产，而不是一些需要抛弃的东西”。
熔盐反应堆
固态燃料反应堆的最大优点是其可预测的几何结构，最大缺点是具有复杂性。核子碰撞的强度、裂变产品的分布、对燃料晶体结构的辐射损害等，这些情况的变化到处可见。设计人员努力确保反应堆运转处于稳定状态；努力让监管机构相信即使出现最坏的反应堆芯融毁情况，也不能使得燃料的任何部分坍塌至临界质量（在一定的材料成分和几何布置下，维持核分裂连锁反应所需的核分裂材料质量的最小值，被称为临界质量），但上述问题对其努力来说是一个具有持续性、令人头疼的问题。
然而，当反应堆燃料本身就呈液态时，上述所有这些担忧将统统消失——这就是上世纪60年代橡树岭国家实验室试图开发熔盐反应堆的一个重要原因。
所谓“熔盐”是指燃料，通常是用四氟化铀，它在运转温度下是液态的，将FliBe（氟化锂和氟化铍的混合物）和其混合在一起可作为制冷剂。弗斯伯格说：“这好像是一个巨型空壶，将燃料扔进去，燃料发生混合，但是所有成分一点也不会发生变化。”
索伦森指出，液态燃料的另一个巨大优点是“没有必要将燃料从反应堆中卸去，直到它们完全耗尽”。通过一个外部循环装置燃料可以得到循环利用，这种循环装置不停地获取裂变产品，避免燃料被放射性毒化；此外，这种设计也提供了一种非常简单而巧妙的途径来保持反应堆的安全性。