Kiehumisvesireaktori on kirjaimellisesti eräänlainen reaktori, joka käyttää kiehuvaa vettä ydinpolttoaineen jäähdyttämiseen. Sen toimintaperiaate on: jäähdytysvesi virtaa reaktorin pohjasta ytimeen polttoainesauvojen jäähdyttämiseksi ja fissiosta syntyvän lämmön poistamiseksi. Jäähdytysveden lämpötila nousee ja höyrystyy vähitellen ja lopulta muodostuu höyryn ja veden seos. Kun höyry-vedenerotin ja höyrykuivain on kulunut, erotettua höyryä käytetään höyryturbiinin käyttämiseen sähkön tuottamiseksi. Fukushiman ydinvoimala rakennettiin 1970-luvulla kiehuvan veden reaktorina.
Kiehuvan veden reaktori koostuu paineastioista, polttoaine-elementeistä, säätösauvoista ja höyry-veden erottimista. Höyry-vedenerotin sijaitsee ytimen yläosassa. Sen tehtävänä on erottaa höyry- ja vesipisarat ja estää vesipisaroita pääsemästä höyryturbiiniin ja vahingoittamasta höyryturbiinin siipiä.
Ero kiehuvan vesireaktorin ja painevesireaktorin välillä on se, että jäähdytysnestevesi kulkee sydämen läpi höyryksi noin 285 ° C: ssa ja johdetaan suoraan höyryturbiiniin. Siksi kiehuvan veden reaktorissa on vain yksi silmukka, mikä poistaa höyrynkehittimen tarpeen.
Verrattuna muun tyyppisiin reaktoreihin, kuten raskasvesireaktoreihin, kevytvesireaktorien ydinvoimalaitoksilla on suhteellisen yksinkertaisen rakenteen ja toiminnan, pienen koon, edullisuuden, taloudellisen polttoaineen sekä hyvän turvallisuuden, luotettavuuden ja taloudellisuuden edut. Haittana on, että on käytettävä vähän rikastettua uraania. Tällä hetkellä kevytvesireaktoreita käyttävät maat luottavat ydinpolttoaineiden toimittamiseen enimmäkseen Yhdysvaltoihin ja IVY-maihin. Lisäksi luonnonuraanin käyttöaste kevytvesireaktoreissa on pieni. Jos kehitetään sarja kevytvesireaktoreita, ne käyttävät yli 50% enemmän luonnonuraania kuin sarjassa raskasvesireaktoreita.