以重水为慢化剂和冷却剂的生产堆。

重水堆可在不影响机组的正常发电能力的情况下进行钴-60同位素生产，其生产周期短，产量高，两台机组年均产量在600万居里以上，是现有商用反应堆中唯一能够生产钴-60同位素的堆型，并且长期作为国际上钴-60同位素供应的原产地，产量占到国际市场的80%-90%。其知识产权由加拿大两家公司所拥有，为限制外部重水堆机组生产的钴-60扰乱其垄断市场格局，一直不愿意在上世纪90年代建成的重水堆机组上再进行钴-60生产。

重水研究堆（代号101）是我国第一座反应堆，营运单位为中国原子能科学研究院。1958年6月13日首次达到临界，2007年底最终停闭，安全运行了近五十年。

1979-1983年自主进行了大修改建。金属铀为燃料改用UO2棒束燃料，额定功率和加强功率为分别由7MW和10MW增加到10MW和15MW。改建之后，101堆进入了世界研究堆的先进行列，改建项目荣获了国家科技进步一等奖。

101堆是多用途反应堆，在热中子散射实验、反应堆物理、热工特性、燃料元件辐照考验、放射性核素辐照生产、单晶硅中子嬗变掺杂、堆中子活化分析、核电 技术服务以及人才培养等得到广泛应用，为我国国民经济和国防建设做出了巨大的贡献，是我国核科技领域的发祥地和核反应堆工程的摇篮。

保证人员及环境的安全，最终停闭之后，101堆进入退役阶段。目前，退役准备工作已经启动，计划经过3年的过渡期为实施退役做好准备，然后分两阶段实施退役，最后达到有限制开放，并进一步建成博物馆或爱国主义教育基地。