脉冲核反应堆
脉冲核反应堆简称脉冲堆，是一种特殊类型的核反应堆。它的主要特点是产生的中子通量（输出功率）呈脉冲式的周期性起伏，高峰时的瞬时中子通量可比通常的稳态核反应堆高出几个数量级。因此特别适合于需要短时间内有高强度辐照的场合，亦即主要用作辐射源，在医学上有广泛用途。
脉冲堆的输出功率起伏很快。通常其功率增长周期(即功率每增长e倍的时间)在ms或μs量级，脉冲的宽度仅数百ns或数μs。因此尽管瞬时中子通量可以很高，平均功率或积分通量并不高，一般不用作能源。
脉冲堆的工作原理和一般稳态反应堆不同。在反应堆物理中，以KEff表示有效增殖因子，其含义是： 一个中子引起核燃料的裂变，释出裂变中子，经吸收、泄漏之后，还有Keff个中子在系统中引起下一代裂变。也就是Keff是裂变产生的有效中子数与引起裂变的中子数之比值。显然，KEff＝1时，系统中的中子数既不增多，也不减少，这时称此系统是临界的； Keff>1时，系统内的中子数将不断增加，这时称此系统是超临界的；而Keff<1时，则系统内的中子数将不断减少，这时称此系统为次临界的。稳态反应堆开始运转后，经过一短时间的超临界状态，就转入临界状态。脉冲堆则是交替地在超临界状态和次临界状态下运行。
此外，脉冲堆实现超临界的原理也与稳态堆不同。核燃料裂变产生的中子大部分是裂变时立即释放的，称瞬发中子；小部分则是裂变碎片衰变时释出的，称缓发中子。稳态堆的功率增长周期主要由缓发中子的寿命决定，故功率提升较慢，易于实现反应堆的控制，称为缓发超临界。脉冲堆的功率增长周期则由瞬发中子的寿命决定，故功率提升很快，称为瞬发超临界。瞬发超临界若不加控制，就会造成失控事故（实际上原子弹就是一种不加控制的瞬发超临界装置），所以脉冲堆都是特殊设计的，使瞬发超临界很快过渡到次临界。
按引起裂变反应的中子能量划分，脉冲堆可以分为热中子脉冲堆和快中子脉冲堆。
热中子脉冲堆 其中发展较快的是TRIGA (Train-ing Research and Isotope Production Reactor of Ge-neral Atomic )，它是一种固体均匀堆，由铀氢锆(U-ZrH1.7)燃料慢化剂元件组成活性区，外面是水、石墨或铍反射层。这种堆既可稳态运行又可脉冲运行。其所以能脉冲运行，是由于燃料(235U)和慢化剂(ZrH1.7)是均匀混合的，所以具有很大的瞬发负温度系数。当堆在低功率下达到临界时，通过提出脉冲棒使功率陡增，而瞬发的负温度系数又迅速地使功率急剧下降，形成一个功率脉冲。TRIGA堆有各种型号，其中ACPR（环芯脉冲堆）主要用于脉冲运行，该堆的主要参数为：稳态功率300kW，脉冲的峰值功率1,200MW，峰值通量约2.5×1017n/cm2·s,235U装载量7.6kg。
TRIGA堆具有装料少，用途广，结构简单，造价便宜，异常安全（可以建造在人口稠密区），使用方便等一系列优点，所以是目前建造最多的一种热中子脉冲堆。这种堆可以稳态运行，中子通量较高，因此是一种良好的试验堆型，可以进行多种试验研究工作；又由于它可以脉冲运行，从而扩大了堆的用途。与医学有关的应用，主要包括：
❶生产中短寿命医用核素。除中央孔道可供生产高比放射性的核素外，在活性区与反射层之间有一个旋转样品架，可容纳许多辐照罐以进行均匀照射，用以生产比放射性均匀的医用放射性核素，如131I、198Au等。另外，因它的快中子通量较高，所以也适用于生产无载体32P等；
❷作为中子活化分析的中子源。对于生成超短寿命活化产物的样品，可以利用高通量的脉冲中子，以提高分析的灵敏度；
❸用于热中子治疗肿瘤的实验研究，已取得满意的结果。方法是把含硼的物质注入患肿瘤动物的血液中，使之遍布肿瘤，然后利用脉冲热中子局部照射肿瘤，通过硼的(n,α)反应，在局部生成α粒子破坏肿瘤组织，达到治疗目的。这种方法有两个优点：其一，脉冲中子强度高，大大缩短了辐照时间； 其二，因堆内γ线主要由裂变碎片和活化物质衰变放出，时间上滞后于中子，因此利用脉冲中子辐照时γ本底剂量相对比较低；
❹作为中子照相的中子源，可以进行一些动态过程的照相。因中子对含氢物质很敏感，曾有人设想利用中子照相作为诊断肿瘤的一种手段，并已有用中子照相检查骨髓癌的报道。
快中子脉冲堆 其核燃料有浓缩铀、铀钼合金及钚等。这种堆装料较多，脉冲宽度较窄，最初完全是由于发展核武器的需要而建造的，后来用途不断扩大。在放射生物学和医学方面，主要从中子通量、强度的观点，探讨辐射条件，如时间、温度、剂量波动对辐射生物效应的影响。美国的保健物理研究堆(HPRR)是专门从事辐射剂量学及放射生物学方面研究的快中子脉冲堆，其运行目的之一是估计和验证1945年在广岛和长崎爆炸的原子弹产生的剂量。