Dans les années 2000, les activités autour des nouveaux réacteurs nucléaires se diversifient. Fin 2001, dans le cadre du projet MUSE (MUltiplication de Source Externe), le premier couplage mondial a lieu, entre un réacteur sous-critique rapide (MASURCA à Cadarache) et une source de neutrons pulsée (GENEPI – GEnérateur de NEutrons Pulsé Intense), construite par l’ISN. Fort de ce succès, l’IN2P3 s’engage en 2006 dans le projet GUINEVERE (Generator of Uninterrupted Intense NEutron at the lead VENUS REactor) qui prévoit la construction d’une maquette d’ADS auprès du réacteur belge VENUS (Vulcan Experimental Nuclear Study) à Mol en Belgique. La source de neutrons GENEPI-3C sera couplée au réacteur fin 2011.
D’autres laboratoires (par exemple SUBATECH) participeront au projet européen MEGAPIE (MEGAwatt PIlot Experiment) au Paul Scherrer Institut en Suisse pour tester l’usage d’une cible en plomb-bismuth liquide à haute puissance dans le cadre d’un réacteur ADS et dont l’irradiation aura lieu avec succès en 2006.
En parallèle, à partir de 2007, des études autour des réacteurs à sels fondus sont conduites dans le cadre de la collaboration européenne ALISIA (Assessment of LIquid Salts for Innovative Applications) soutenue par EURATOM. Elle permettra le montage, en 2011, du projet EVOL (Evaluation and Viability Of Liquid fuel fast reactor system) pour notamment mener des études de conception et de sûreté.