中国清华大学创造了世界第一，通过关闭电源，让被动系统保持对反应堆堆芯的控制，证明了首个运行中的商用球床模块式高温气冷核反应堆的固有安全性。压水反应堆（PWR）等老式核反应堆在设计上存在缺陷，需要采取积极措施才能在紧急情况下关闭反应堆，而且安全系统需要电源来驱动冷却剂循环泵。此外，这些冷却剂本身也可能存在问题。

这也是 2011 年福岛核电站灾难比它本应发生的更严重的原因之一。该核电站不仅采用了 20 世纪 70 年代即将淘汰的过时设计，而且其三个反应堆还遭遇了远远超出其工程参数的地震和海啸袭击，并摧毁了备用柴油发电机。雪上加霜的是，周边地区的破坏和瓦砾使得紧急救援人员无法及时赶到核电站以防止冷却水分解成氢气和反应堆堆芯熔毁而引发化学爆炸。

由清华大学、中国华能集团和中国核工业集团公司共同建造的位于山东省石岛湾的石岛湾核电站球床模块式高温气冷核反应堆（HTGR）等第四代反应堆则与之不同，因为它们的设计旨在确保其固有的安全性。事实上，工程师们自信地宣称这种反应堆不可能发生熔毁。

球床模块式高温气冷核反应堆不是通过压力容器内的循环水冷却燃料棒，而是一个巨大的无压料斗，里面装满了由浓缩铀燃料层、起慢化剂作用的碳和碳化硅涂层组成的球床。此外，冷却剂是氦气，氦气的化学性质为中性，在低温环境以外的所有温度下始终为气体。

球床可以承受高达 1600 °C （3000 °F）的温度，尽管反应堆堆芯的温度不会超过这个温度。当泵关闭时，球床产生的热量会使氦气自然循环，高表面体积比意味着热量损失超过了热量产生。

反应堆在核反应方面的自我调节功能也很有帮助。当反应堆温度升高时，燃料中的原子移动得更快，从而产生一种称为多普勒展宽的效应，即中子以不同的速度移动。这意味着燃料将吸收更多的快中子，而剩下的维持反应的中子则更少。温度越高，反应就越受抑制。简而言之，它不会融化。

该系统并不是一个新系统。它以运行了 21 年的德国 AVR 电站为基础，进行了与中国反应堆相同的安全测试，只不过前者是一个实验反应堆，而石岛湾的反应堆是世界上第一个商用球床反应堆。在这两次试验中，堆芯运行时都关闭了电源，由被动安全装置接管。

在石岛湾试验中，与 210 兆瓦蒸汽轮机相连的两个卵石床反应堆自行缓和了核反应，并保持了安全温度，堆芯在数分钟内关闭。反应和温度都在大约 35 小时内稳定下来。此外，核燃料也没有发生劣化。

测试记录在《焦耳》文件中。