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气冷堆里的核燃料是用耐高温的陶瓷封装成小型球状的，裂变反应就在每一个陶瓷球的内部发生。万一出现冷却系统停止运行的情况，陶瓷球的温度最高可以升到1600度，然后在此温度下实现自动停堆，而不会像用金属做堆芯的轻水堆那样发生融堆的事故。换言之，如果后世的福岛核电站是一组高温气冷堆，那么即便是停电多日也不会有任何的危险。
气冷堆里作为冷却介质的氦气是惰性气体，即使出现泄漏，也不会带出污染物，这也是气冷堆比轻水堆更为安全的一个原因。
国际上对于气冷堆的研究已有几十年时间，起步较早的是德国，后来又有南非、美国、俄罗斯、日本和中国开始了这方面的研究。中国在高温气冷堆方面起步落后于其他国家，但进展却非常迅速，到21世纪初，中国的高温气冷堆技术已经达到了世界一流的水平。
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