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ガス冷却炉（GCR）は、中性子減速材として黒鉛、冷却材としてガス（既存の設計では二酸化炭素またはヘリウム）を使用する原子炉です。[ 1 ]ガスで冷却される原子炉には他にも多くの種類がありますが、GCR、そして程度は低いもののガス冷却炉という用語は、特にこのタイプの原子炉を指すために使われます。
GCRは天然ウランを燃料として使用できたため、開発国は濃縮ウランの供給を他国に頼ることなく、自国で燃料を製造することができた。1950年代の開発当時、濃縮ウランは米国かソ連からしか入手できなかった。カナダのCANDU原子炉は、減速材として重水を使用し、同様の理由から天然ウラン燃料を使用するという同じ目標で設計された。
歴史的に見ると、熱スペクトル黒鉛減速ガス冷却炉は主に軽水炉と競合し、英国で一部導入された後、最終的には軽水炉に敗れた。重水炉は、原理的には非濃縮燃料を使用できるものの、実用的な発電炉となるためにはオンライン燃料交換が必要となるため、設計上の考慮事項がいくつか共通している。
第1世代GCRには主に2つのタイプがあった。
これら2種類の主な違いは、燃料被覆材にある。どちらのタイプも主にそれぞれの原産国で建設され、少数の輸出販売があった。イタリアと日本にマグノックス型原子炉がそれぞれ2基、スペインにUNGG型原子炉が1基である。近年では、北朝鮮が寧辺原子力科学研究センターで、機密解除された初期のマグノックス型原子炉の設計図に基づいてGCRを建設している。
どちらのタイプも、中期的な水中貯蔵には適さない燃料被覆材を使用していたため、再処理は核燃料サイクルの不可欠な部分であった。どちらのタイプも、原産国では兵器級プルトニウムの生産を目的として設計・使用されていたが、オンライン燃料交換設備を備えていたにもかかわらず、発電用途での使用が大幅に中断されるという代償を伴った。
英国では、マグノックス炉は改良型第2世代ガス冷却炉である先進ガス冷却炉（AGR）に置き換えられた。フランスでは、UNGGは加圧水型原子炉（PWR）に置き換えられた。
ガス冷却原子炉の種類には以下が含まれます。