成熟した軽水炉技術に立脚して、将来の持続的なエネルギー供給を確保するため、革新的水冷却炉(FLWR)の概念検討が原子力機構で実施されている。本概念は、MOX燃料を装荷した稠密炉心を使用するもので、2つのステップから構成されている。第1ステップは高転換型炉心(HC-FLWR)で現行の軽水炉やプルサーマルからのスムーズな技術的連続性を目指したものである。第2ステップは、低減速軽水炉(RMWR)概念であり、1.0を超える高い転換比を実現してプルトニウムの多重リサイクルを達成するものである。重要な点は、この2つの炉心概念では、同じ大きさの燃料集合体を使用する点であり、このため、将来の燃料サイクル環境に柔軟に対応しながら同じ原子炉システムにおいて前者から後者へ移行できる点である。本論文では、FLWRの概念設計の結果を示す。HC-FLWRの概念設計は最近改良され、核熱結合計算によって炉心特性詳細な評価を行った。本炉心では、55GWd/t程度の燃焼度を達成可能である。