ガス冷却高速炉
ガス冷却高速炉(英語: Gas-cooled fast reactor、GFR)は現在開発中の原子炉の設計。第4世代原子炉とされており、高速中性子炉で、親物質(英語版)の効率的転換とアクチノイドの操作による閉じた核燃料サイクルが特徴である。
原子炉設計はヘリウム冷却系運用型の原子炉設計では、出口温度が850°C程で高い熱効率のためブレイトン密閉サイクルガスタービン(英語版)が使われる。複合セラミック燃料、進展型燃料粒子、セラミック被覆アクチニド化合物など、いくらかの燃料形態は超高温で運用でき核分裂生成物 (Nuclear fission product) の優れた保持力を確保する潜在性があるとされて検討されている。炉心の構成としては燃料棒型や燃料板型の燃料集合体やだけでなく、伝統的な燃料集合体よりもよりよい冷却材循環が可能な六角柱型などが考えられている。
ガス冷却高速炉は新しい核燃料を生産すると同時に原子力発電所で電力を生産する高速増殖炉を目的に研究が進められている。
冷却用のガスはヘリウムや二酸化炭素をはじめさまざまなものが利用できる。ガスは正のボイド係数と放射化を防ぐために中性子捕獲断面積(英語版)が低いものである必要がある。ガスの使用はPWRやBWRなどの水炉の水の場合の過熱または減圧時におこる蒸気爆発のような相転移に起因する爆発の可能性を排除する。また、ガスの使用によって他の冷却材では不可能な高い動作温度が可能で熱効率が増加し、熱化学水素製造のようなエネルギーの非動力的な利用が可能となる。