水性均質炉
小型の水性均質炉であるARGUS炉を元にして、ソビエト連邦(所在地は現在のロシア連邦)のクルチャトフ研究所において、環境汚染が少なく経済的に成り立つ放射性同位体の生産手段が開発されている。この20kWの熱出力を持つ炉は、1981年より運用されており、効率および安全性の点で高い指数を記録している。この炉による、ストロンチウム89およびモリブデン99の生産法の採算性調査は途上である。ベルギーの国立放射性元素研究所の分析によると、ARGUS炉で生産されたモリブデン99のサンプルは、非常に放射化学的に純粋であることが特徴で、不純物の割合は許容範囲の上限の二桁から四桁ぐらい小さいという。放射性医薬品としてはモリブデン99や、ストロンチウム89は一般的である。前者は腫瘍学や循環器科学や泌尿器科学のある程度の数の疾患を診断するのに使われるテクネチウム99mの原料となる。毎年600万人がヨーロッパでこの放射性同位体による診断を受けている。
オークリッジ国立研究所において、構築された最初の水性均質炉は1952年10月に臨界に達した。設計出力の1メガワットには1953年2月に到達した。原子炉からの高圧蒸気により小さなタービンを回すことにより150キロワットの電力を発電し、運用者は「オークリッジ電力会社」と名づけた。しかし、アメリカ原子力委員会は軽水炉の開発のみ行い、他の炉形は成功したものであっても開発を続けることはなかった。
HYPO(High Power)と名づけられたこのバージョンは前のもので使われた硫酸ウラニルに代わって硝酸ウラニル溶液を燃料として使った。この炉は1944年12月に運用可能になった。初期の原子爆弾を作るために使われた、中性子の測定はHYPO炉を使って行われた。1950年には、より高中性子束が必要になったため、35kW出力で運用できるように改造が行われた。この炉はSUPOと名づけられ、1974年に廃炉になるまでほぼ毎日使われた。
1952年に、フッ化ウラニルにした濃縮ウランを重水に溶かした二つの臨界実験が、エドワード・テラーの兵器の設計をサポートするためにロスアラモスで行われた。その実験が終わるときにはテラーは興味を失っていたが、その結果は、初期の原子炉の改良に適用された。一つは、溶液が直径25インチと30インチの反射体無しの円筒形のタンクに入れられていた。液面の高さはD/UのD2O溶液の原子数比で小さいほうのタンクで1:230から1:490、大きいほうのタンクで1:856から1:2801で臨界に達するように調整されていた。もう一つの方の実験では、35インチの球形の格納箇所を持ち、下の貯液からポンプで重水が上げられるようになっていた。直径13.5インチから18.5インチの6つの溶液球、D/U の原子数比で1:34 から 1:431で臨界に達した。これらの実験が終わると、機器は退役した。