美国：20世纪50年代，美国也曾探索使用铅和铅铋作为早期金属冷却反应堆的冷却剂。但随着铀供应的增加及其价格下跌，美国对液态金属冷却反应堆的兴趣消退，但是其研究工作从未停止。在次临界反应堆研究中，美国在1999年正式启动ATW计划，计划利用ADS进行核废料嬗变，其中反应堆的首选冷却方式就是铅铋冷却。从2001年开始，美国正式实施先进加速器技术应用的AAA计划，原计划建成一座加速器驱动的实验装置ADTF，用于验证ADS安全性、器-靶-堆耦合的有效性、嬗变性和可行性。

在美国能源部第四代反应堆研究计划的支持下，阿贡国家实验室（ANL）和劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）开展了小型模块化铅冷反应堆SSTAR的研究，爱达荷国家实验室（INL）和麻省理工大学（MIT）联合设计了铅铋冷却嬗变反应堆ENHS方案，Gen 4 Energy公司设计了铅铋自然循环小型模块化反应堆G4M并积极进行商业化推广，如表3所示。

欧盟：欧盟是铅基反应堆发展最为活跃的地区之一，在欧盟第五、第六、第七科技框架计划的长期支持下，已经形成了完整的发展路线和计划，参与铅基反应堆研究计划的欧盟研究机构超过20家。目前已经建成了包括零功率实验堆GUINEVERE、大型铅铋池式集成实验装置CIRCE等在内的一系列物理、热工、材料实验装置与平台，正规划在瑞典建造欧洲培训用铅冷反应堆（ELECTRA），在比利时建造采用铅铋冷却的加速器驱动次临界反应堆（MYRRHA），在罗马尼亚建造欧洲铅冷示范反应堆（ALFRED），并开展了欧洲铅冷原型反应堆（PROLFR）和欧洲铅冷商业反应堆（ELFR）的设计工作。 

2013年12月，意大利国家新技术、能源和可持续发展局(ENEA)和意大利安萨尔多核工程公司（ANSALDO NUCLEARE）以及罗马尼亚核研究所(ICN)正式签署协议成立财团FALCON，开始实施ALFRED的设计建造工作，如表4所示。 

2013年10月，比利时核能研究中心（SCK•CEN）已经签订了MYRRHA的初步工程设计合同，标志着MYRRHA项目向工程化迈进了坚实的一步。2014年，欧盟ALFRED与俄罗斯BREST-OD-300形成了合作协议，计划在铅冷快堆技术和经验方面进行交流和信息共享，共同推动铅冷快堆项目进展。

韩国：韩国主要针对PEACER和URANUS两种铅基反应堆开展设计与技术研究。PEACER是由国立汉城大学核嬗变能源研究中心（NUTRECK）提出的用于核废料嬗变的铅铋反应堆，已建成铅铋回路技术预研平台HELIOS，开展了相关热工水力与材料研究，如表5所示。URANUS是韩国在PEACER的基础上提出的一种40 MWe铅铋反应堆概念设计，也在HELIOS装置上开展实验验证研究。

日本：日本从1988年开始实施分离和嬗变高放核废料的OMEGA计划，由日本原子能研究所（JAERI）、日本燃料循环发展研究所（JNC）和中央电力工业研究所（CRIEPI）负责项目实施。OMEGA后期的研究工作集中在ADS的开发研究上，其中反应堆的首选类型是铅铋反应堆，后来完成了工业级规模的嬗变反应堆设计。从1999年起，三菱工程船舶制造公司（MES）与俄罗斯物理和动力工程研究院（IPPE）合作，为日本开发铅铋应用技术。2001年，MES开始运行自己的铅铋实验回路，开展铅铋冷却剂与结构材料的腐蚀实验研究。日本京都大学目前也制定了ADS发展计划，通过概念设计、原理验证、工业示范三个阶段的实施，建立MA嬗变量达到10个压水堆的铅铋冷却ADS装置，同时京都大学还与比利时开展合作，参与欧盟的MYRRHA计划。 

中国：从2009年中国科学院启动知识创新重要方向项目“加速器驱动次临界系统（ADS）前期研究”开始，通过对国内外主要研究单位的调研，确定了以铅铋反应堆作为ADS反应堆的首选发展方向。2011年，中国科学院正式启动了战略性先导科技专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”，计划到2030年后建成工业示范的加速器驱动核废料嬗变系统，掌握核废料嬗变处理关键技术。中科院核能安全技术研究所/FDS团队在中科院战略性科技先导专项支持下，针对铅基反应堆CLEAR（China LEAd-based Reactor）开展全面研发工作，计划通过三期实施，实现从研究实验堆CLEAR-I到工程演示堆CLEAR-II，并最终发展到商用原型堆CLEAR-III，如图7所示。目前，针对ADS及第四代铅冷快堆技术发展目标和要求，完成了具有临界和次临界双运行模式的CLEAR-I总体设计，正在开展初步工程设计、初步安全分析及环境影响评价。同时积极开展铅基堆新概念及扩展应用研究，完成了铅基产氚堆 CLEAR-T、铅基制氢堆 CLEAR-H、小型模块化铅基小型堆 CLEAR-SR等系列新概念方案设计；建成了大型液态铅基合金综合实验装置群（如铅铋实验回路KYLIN系列）和铅基堆主要设备样机，可开展反应堆材料与冷却剂相容性、反应堆热工流体、冷却剂安全等实验研究。目前正在开展铅基堆工程演示实验装置CLEAR-S、铅基堆零功率物理实验装置CLEAR-0、铅基数字（虚拟）反应堆CLEAR-V以及强流氘氚聚变中子发生器HINEG的建设，用以开展铅基堆关键设备和运行技术集成测试。 

铅基聚变堆研发历史与现状

包层是聚变能源应用的关键部件，其主要功能包括氚增殖、能量转换、辐射屏蔽和包容等离子体等。目前主流包层概念按照增殖剂可分成两大类：固态陶瓷增殖剂包层（简称固态包层）和液态铅锂增殖剂包层（简称液态包层）。

由于液态铅锂增殖剂具有许多优良性能，如结构简单，加工制造相对容易，技术较为成熟等，是国际热核聚变实验堆ITER实验包层模块TBM（Test Blanket Module）的主要候选包层之一，受到国际研究高度关注，成为最有发展潜力的包层概念之一。参与ITER计划的七个成员国中有四个提出了各自的液态铅锂增殖剂实验包层概念，包括欧盟氦冷铅锂包层HCLL，中国双功能铅锂包层DFLL，美国双冷铅锂包层DCLL和印度铅锂冷却陶瓷包层LLCB，其中LLCB采用陶瓷小球和液态铅锂共同作为氚增殖剂，如表7所示。

除ITER TBM外，各国还根据本国的示范堆计划提出了许多聚变电站包层设计，如美国的ARIES系列，其中ARIES-ST和ARIES-AT包层均采用液态铅锂作为增殖剂。ARIES-ST包层采用氦气/铅锂双冷概念，ARIES-AT包层采用铅锂自冷模式。欧盟在ITER计划之外还有长期能源概念研究规划PPCS，提出了一个先进氦气/铅锂双冷A-DC包层概念。