マグノックス炉
この制限はまた、流体(ガス)の低熱容量が非常に高い流量を必要としたため、任意の出力レベルを生成するために炉が非常に大きくなければならない(冷却にガスを使用することでさらに(問題が)増幅された)ことを意味した。
マグノックスの燃料要素は精製ウランで構成され、ゆるいマグノックスのシェルに閉じ込められた後ヘリウムで加圧された。シェルの外側は通常、CO2との熱交換を改善するためにフィンが付けられていた。マグノックス合金は水と反応するため、原子炉から取り出した後、冷却池に長時間放置することはできない。ウィンズケールのレイアウトとは対照的に、マグノックスの設計では垂直燃料チャネルが使用された。これは燃料シェルを端から端まで一緒にロックするか、一方を他方の上に置いて、チャネル上部から引き出せるようにする必要があった。
ウィンズケールのデザインのように、後のマグノックス炉は燃料チャネルへのアクセスを可能にし、運転中に燃料補給ができた。天然ウランを使用すると燃焼率が低くなり、頻繁な燃料補給が必要になるため、これは設計の重要な基準であった。電力利用については、燃料キャニスターは可能な限り原子炉内に残されたが、プルトニウム生産の場合は早期に取り外された。
英国初の本格的な原子炉は、セラフィールドのウィンズケール・パイルであった。このパイルは、天然ウラン燃料で数週間の反応で増殖するプルトニウム239の生産用に設計された。通常の状態では、天然ウランは自身の中性子に対して連鎖反応を維持するほど敏感ではない。中性子に対する燃料の感度を向上させるために、中性子減速材、この場合は高度に精製されたグラファイトが使用される。
原子炉は、この材料の巨大な立方体 (「パイル」) で構成され、多くの小さなブロックで構成され、多数の燃料チャネルを作るために水平にドリルで穴が開けられていた。ウラン燃料はアルミニウム製キャニスターに入れられ、チャネル前部に押し込まれ、前の燃料キャニスターをチャネル越しに押し込み、原子炉後部から水のプールに落とした。このシステムは、低温および低電力レベルで動作するように設計されており、大型ファンの助けを借りて空冷されていた。
グラファイトは可燃性であり、深刻な安全上のリスクをもたらす。これは1957年10月10日に、現在2基のサイトの1基が発火したときに実証された。原子炉は3日間燃え、大規模な汚染は、以前は不必要な「愚行」として嘲笑されていた濾過システムの追加によってのみ回避された。