鉛冷却高速炉
欠点は、冷却材の質量が重く大型化に難があること、鉛ビスマス合金の場合配管の腐食性があり材料の検討が必要なこと、不透明であるため燃料交換時等のメンテナンス性に難があること、原子炉を停止させる場合は冷却材が固化しないように予熱し続ける必要があることが挙げられる。
直接核燃料に照射される鉛やビスマスは、中性子の反応断面積は小さいものの放射化し、とくにビスマスは放射能が強く半減期が138日と比較的長いポロニウム210を生成するため、メンテナンス性に影響がある。
世界的に見てあまり実績は無いが、日本では東京工業大学で研究されており、ソ連の潜水艦K-27、アルファ型原子力潜水艦の原子炉で使われていた。アメリカではハイペリオン・パワー・モジュール(en:Gen4 Energy)と呼ばれる小型で、燃料と炉が一体で長サイクル、一括取り替えによる廃炉といった特徴を持ったバッテリー炉の設計が進んでいる。
また、加速器駆動未臨界炉においてはビスマスが核破砕反応ターゲットと成り得ると考えられている。
日本では2004年頃にLCFRが開発され、またロシアでは2020年までの開発プログラムによりBREST-300の設計が完了しているが、これらの冷却材は鉛のみを使用するものである。
東芝傘下のウェスティングハウス・エレクトリック・カンパニーは、2015年に米国エネルギー省との鉛冷却高速炉の共同開発を提案しているが、これもビスマスを使用するとはされていない。