尽管铀 235 由于具有裂变性而成为商业裂变反应堆的典型燃料，但相对于可增殖的 U-238 和钍 (Th-232) 而言，它相对较少。因此，使用这些可增殖同位素中的任何一种来生产新燃料是一个有吸引力的提议。尽管如此，只有印度和中国非常关注在反应堆中使用 Th-232，前者使用增殖剂（Th-232 至 U-233）来制造可转换的铀燃料。中国已经展示了其使用第四代熔盐反应堆的方法，包括为正在运行的反应堆补充燃料。
最初的研究来自20世纪60年代美国科学家。虽然 MSRE 反应堆进行了测试，但没有资助后续研究。这一概念直到最近才被搁置，随着陆地能源公司的整体MSR和中国2兆瓦TMSR-LF1实验堆的建设于2018年开始，并于2023年首次达到临界状态。使用液体燃料的MSR（名称中的-LF部分）的一个主要优点是，它可以在反应堆运行时过滤掉污染物并添加新鲜燃料。通过这次成功的演示，以及去年从钍中提炼出铀燃料，现在可以测试更大的 10 MW 设计。
由于TMSR不需要冷却水，因此非常适合在干旱地区使用。此外，中国正致力于在核动力集装箱船中使用源自TMSR的设计。有了足够使用数万年的钍，这些低维护的MSR设计很快就能为现代社会的大部分提供动力，同时高温球床反应堆是中国最近成功与HTR-PM设计结合使用的另一个概念。
与此同时，反应堆总体上变得越来越小。