改良型ガス冷却炉
制御棒はグラファイト減速材を貫通し、また二次システムでは制御棒が炉心に入らない場合に、冷却材に窒素を注入して熱中性子を吸収し、核分裂プロセスを停止する。制御棒が不十分にしか下らず原子炉を減圧しなければならない場合に備えて、ホウ素ビーズを原子炉に注入することによって作動する三次停止システムが含まれる。これは窒素圧を維持できないことを意味する。
AGRは約41%の高い熱効率 (発電電力/熱生成比率) を持つように設計されており、これは典型的な熱効率34%の最新の加圧水型原子炉 (PWR) よりも優れている。これは、PW の約325 °C (617 °F)と比較して、ガス冷却では約640 °C (1,184 °F)と実用的な冷却材出口温度が高いためである。しかしながら原子炉の炉心は同じ出力に対してより大きくなければならず、そしてタイプ2燃料の場合1トンあたり27,000MWth/日という燃料燃焼度と解放時にロバストな燃料にとって最大1トンあたり34,000MWth/日は、PWRの1トンあたり40,000MWth/日よりも低いため燃料の使用効率が低くなり、熱効率の利点を帳消しにする。
マグノックス、CANDUとRBMK炉そして軽水炉とは対照的なように、AGRは最初にシャットダウンせずに燃料補給をできるよう設計されている (オンライン燃料補給を参照)。
またマグノックスの設計は他の発電(炉)設計と比較して比較的低温のガス温度で操業し、結果蒸気条件の低効率化を招いた。
AGRの設計では、マグノックスの黒鉛減速材と二酸化炭素冷却剤は保持されていたが、蒸気条件を改善するため冷却ガスの動作温度が上昇した。これらは石炭火力発電所のものと同一に作られており、同じ設計のタービンと発電設備の使用を可能にした。設計の初期段階で、燃料被覆管をベリリウムからステンレス鋼に切り替える必要があることがわかった。しかしながら、鋼はより高い中性子(捕獲)断面積を持ち、そして、この変化を補うために濃縮ウラン燃料を使用する必要があった。この変更により、燃料1トンあたり18,000MWt-dayのより高い燃焼度が得られ、燃料補給の頻度を減らすことができた。
プロトタイプのAGRは1962年にウィンズケールで稼働したが、最初の商用AGRは1976年までオンラインにならなかった。1976年から1988年の間に、6つのサイトに計14基のAGR原子炉が建設された。これらはすべて、1つの建屋に2基の原子炉で構成されており、各原子炉の設計熱出力は1,500MWt で、660MWeのタービン/オルタネーターセットを駆動する。さまざまなAGRステーションは、555MWeから670MWeの範囲の出力を生成するが、運用上の制限により設計出力より低い出力で操業するものもある。