En heterogen kärnreaktor är en reaktor där kärnbränsle är strukturellt separerat från moderatorn och andra delar av härden .
Huvuddraget hos en heterogen reaktor är närvaron av bränsleelement (FE). Bränslestavar kan ha olika former (stavar, plattor etc.), men det finns alltid en tydlig gräns mellan bränsle, moderator och kylvätska . I en heterogen reaktor, på grund av den stora storleken på bränsleblocken, skiljer sig neutronflödet markant i bränslet och i mediet mellan blocken. Inverkan av reaktorns heterogena struktur på de fysikaliska parametrarna kallas blockeffekten [1] .
De allra flesta reaktorer som används idag är heterogena, på grund av deras designfördelar jämfört med homogena reaktorer .