简称“气冷堆”。利用石墨作慢化剂，气体作冷却剂导出堆芯内裂变热的热中子动力反应堆。已开发了三种堆型：(1)天然铀气冷堆。以天然铀作燃料，二氧化碳气体作冷却剂，镁诺克斯合金作元件包壳，冷却剂出口温度约400℃，热效率约30%。(2)改进型气冷堆。以低加浓铀作燃料，二氧化碳气体作冷却剂，不锈钢作包壳材料，冷却剂出口温度约650℃，热效率达42%。以上两种堆型已停止建造。(3)高温气冷堆。采用陶瓷型涂敷颗粒燃料和氦气作冷却剂，冷却剂出口温度约750℃，高的可达950℃，热效率达40%以上。