核能作为人类文明进程中的一项重大突破，其应用范围极其广泛，其中最为普遍的形式便是核能发电——核电为全球约10%的电力供应做出了贡献。核能的能量密度极高，1千克铀235完全裂变时释放的能量相当于2700吨标准煤燃烧时释放的能量，而且具有高效、清洁的特点。然而，我们通常所见的核电站占地面积较大，有些核电站的面积相当于上百个足球场。实际上，除了核电站之外，还有许多不同类型的核能应用与人们的日常生活息息相关，其中体型更小的反应堆就是一类。下面，我们将从陆地、海洋、空中以及太空等不同角度来认识一些有趣的小型核反应堆。
有一种小型核反应堆被称为小型模块化反应堆。所谓模块化，是指反应堆的各个部件都是模块化建造的。模块化出厂的部件使得反应堆的建设过程如同搭积木一样简单，能够显著缩短核设施的建造周期以及检修时间。更小的体积、更快的建设周期以及更便捷的运行方式，使得这种反应堆的灵活性得到了极大的提升。根据实际需求，这种小型反应堆可以迅速部署到偏远地区、海岛等地，为当地提供电力、供暖、海水淡化以及制氢等服务。
在对外展示的国产核动力航母模型上，我们可以看到核能的应用。
当反应堆的体积缩小到一定程度时，还可以实现大型车载或船载，从而实现移动化。其中最典型的应用就是核动力航母和核动力潜艇上的核动力堆，核能提供的持久而强劲的动力使得这些舰船的航行能力得到了质的飞跃。1954年，世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号建成，将儒勒·凡尔纳的科幻设想变成了现实，开启了核动力舰船发展的新纪元。如今，舰船小型反应堆的发展已经进入了多功能民用时代，例如俄罗斯的KLT-40s型船舶用小型堆，不仅可以为船舶提供动力和电力供应，还可以进行海水淡化，甚至破冰等。其中，破冰功能具有巨大的商业前景。如果北极航线能够打通，船运航程将大大缩短，这对我国的发展具有重要的战略意义。
在空中和太空领域，小型核反应堆同样发挥着重要的作用。
在上世纪的美苏军备竞赛中，小型核反应堆的应用得到了拓展，甚至被应用于核动力飞机。当时，美国改装了当时世界上最大的B36战略轰炸机，而苏联改装了图95M大型轰炸机，两者都装载了核动力装置，并进行了相应的实验。但由于实战性价比不高以及技术问题，这类研究并没有深入进行。
而在航天领域，人类正在对小型化的核反应堆进行更广泛、更深入的应用研究。首先是太空核电源。航天器上的电源多采用太阳能或化学能，但这些能源无法完全满足深空探索的需求，只有核能才能胜任这一任务。最常见的太空核电源为同位素（如钚-238）热/电源，以及核反应堆电源。同位素热/电源形式多样，都是通过衰变放热转换或产生电能。而空间反应堆电源较早的类型有美国的SNAP-10A和苏联的BUK和TOPAZ。其中，较成功的BUK反应堆电源采用铀钼快堆，电功率约为3千瓦，使用液态金属冷却。1970年至1988年间，苏联共发射了32个携带BUK的海洋监视卫星。2012年，美国洛斯阿拉莫斯实验室提出了Kilopower项目，旨在开发新一代更加小型的空间反应堆。Kilopower采用铀-235堆芯，利用高效斯特林发动机转换输出千瓦级别电力，体积仅有纸篓大小，但几台Kilopower即可为一座空间站提供所需的电力。
我们的目标是星辰大海，探索浩瀚宇宙，进入无垠深空，这其中少不了核动力推进器的一席之地。早期核动力推进以核热推进为主，利用核裂变释放的能量加热工质，加热的工质高速喷出喷管产生推动力，如美国早期的NERVA，以及苏联的RD-0410发动机。但由于化学火箭可以满足当时的需求，核热推进技术一度被搁置。
进入21世纪，为了推进载人登陆火星的任务，美国、欧盟以及俄罗斯开展了大功率电推进技术研究，推出了核动力搭配电推进系统。它的工作原理是，利用核反应堆及热电转换系统产生电能，使工质电离化，产生带电粒子，在电场或电磁场作用下高速喷出喷管，产生反推力。与当前的化学推进器相比，它的比冲提高了1个数量级以上。可见，核动力推进将帮助人类真正揭开星际远征时代。
此外，还有为人类健康保驾护航的医用同位素生产堆、各类研究堆以及探索阶段的聚变堆等。随着时代的发展以及科技工作者的不懈努力，相信核能将在陆、海、空、天有更广阔的应用，更好地为人类服务。