ガス冷却高速炉
かつて試みられた、あるいは実証された計画はすべてが黒鉛減速材の熱設計が使われており、本来のガス冷却高速炉の設計は現在までに臨界に達していない。克服すべき主な課題には高速中性子の損傷や1600度程度の高温に耐えうる炉心内部および外部の容器内構造材料の研究に加え、ヘリウム圧が低い場合に低い熱慣性や貧弱な熱除去能力などがあり、これらの問題はこれまで建設された熱中性子炉と共有されている。
引退したガス冷却実証炉には英国のドラゴン計画、ドイツのAVRとTHTR-300(英語版)、アメリカ合衆国のピーチボトム(英語版)とフォート・セント・ブレイン(英語版)などがある。現在進行しているガス冷却実証炉では日本の高温工学試験研究炉が1999年に30MWthを達成しており、中国のHTR-10(英語版)が2002年に10MWthを達成している。今後の計画では400MWth級のペブルベットモジュラー炉(英語版)実証炉が南アフリカで展開予定であったが2010年に撤回された。ロシアの研究機関協会がジェネラル・アトミックスと共に600MWthのGT-MHR(英語版)を設計している。2010年には、ジェネラル・アトミックスがGT-MHRの進展型であるエネルギー増幅モジュール(英語版)の原子炉設計を公表した。