間接サイクルをとる原子炉設備において，原子炉の炉心で発生する熱を直接外部に輸送する系統．加圧水型の軽水，重水炉などにおいては炉心を内蔵する容器と蒸気発生器の間を循環し，炉心での熱を蒸気発生器に輸送する系統をいう．炉心と蒸気発生器の間に中間熱交換器を持つ高速増殖炉では炉心と中間熱交換器の間を循環し，炉心での熱を中間熱交換器に輸送する系統をいう．沸騰水型原子炉などのように直接サイクルをとる原子炉設備においては，一次冷却系，二次冷却系は一体となっている．