Nhiên liệu lỏng là các chất lỏng có chứa nhiên liệu hạt nhân hòa tan và được chứng minh là có nhiều ưu điểm vận hành so với các phương pháp sử dụng nhiên liệu rắn truyền thống.

Các lò phản ứng nhiên liệu lỏng cung cấp các lợi thế an toàn đáng kể do chế độ tự điều chỉnh của lò phản ứng luôn ổn định. Điều này cung cấp hai lợi ích chính: hầu như loại bỏ các khả năng nhanh chóng xảy ra sự cố trong lò phản ứng, cung cấp khả năng tải tự động phù hợp với việc phát điện và các ứng dụng nhiệt của công nghiệp ở nhiệt độ cao.

Một ưu điểm lớn của lõi chất lỏng là khả năng thoát nước nhanh chóng an toàn vào bể chứa bị động. Lợi thế này đã được chứng minh một cách liên tục như là một phần của hoạt động chấm dứt hàng tuần của chương trình ORNL MSRE xuyên suốt trong 4 năm thành công.

Một ưu điểm nửa của lõi chất lỏng là khả năng giải phóng khí nexon thường hoạt động như một chất hấp thụ nơtron và gây ra sự biến dạng cấu trúc của các nguyên tố nhiên liệu rắn dẫn đến thay thế sớm các thanh nhiên liệu rắn với hơn 98% nhiên liệu hạt nhân không bị cháy bao gồm các actinit lâu dài. Ngược lại các lò phản ứng muối nóng chảy (MSR) có khả năng giữ lại hỗn hợp nhiên liệu trong thời gian dài, không chỉ làm tăng hiệu suất nhiên liệu mà còn đốt cháy phần lớn chất thải như một phần hoạt động bình thường.

Muối nóng chảy

Nhiên liệu muối nóng chảy có nhiên liệu hạt nhân hòa tan trực tiếp trong chất làm mát muối nóng chảy

Nhiên liệu muối nóng chảy được sử dụng trong LFTR được gọi là thí nghiệm phản ứng muối nóng chảy cũng như các thí nghiệm phản ứng lõi chất lỏng khác.Nhiên liệu lỏng của phản ứng muối nóng chảy là hỗn hợp của lithium, beryllium, thori và urani florua: LiF-BeF2-ThF4-UF4 (72-16-12-0.4 mol%). Nó có nhiệt độ hoạt động cao nhất ở 705 °C trong phòng thí nghiệm và có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nữa vì nhiệt độ sôi của muối nóng chảy cao hơn 1400 °C.