中國清華大學創造了世界第一，透過關閉電源，讓被動系統保持對反應器堆芯的控制，證明了首個運作中的商用球床模組式高溫氣冷核反應器的固有安全性。壓水反應器（PWR）等老式核反應器在設計上有缺陷，需要採取積極措施才能在緊急情況下關閉反應器，而且安全系統需要電源來驅動冷卻劑循環泵。此外，這些冷卻劑本身也可能有問題。

這也是2011 年福島核電廠災難比它本來應該發生的更嚴重的原因之一。該核電廠不僅採用了20 世紀70 年代即將淘汰的過時設計，而且其三個反應爐還遭遇了遠遠超出其工程參數的地震和海嘯襲擊，並摧毀了備用柴油發電機。雪上加霜的是，週邊地區的破壞和瓦礫使得緊急救援人員無法及時趕到核電廠以防止冷卻水分解成氫氣和反應爐堆芯熔毀而引發化學爆炸。

由清華大學、中國華能集團和中國核工業集團公司共同建造的位於山東省石島灣的石島灣核電廠球床模組式高溫氣冷核反應器（HTGR）等第四代反應器則與之不同，因為它們的設計旨在確保其固有的安全性。事實上，工程師們自信地宣稱這種反應爐不可能發生熔毀。

球床模組式高溫氣冷核反應器不是透過壓力容器內的循環水冷卻燃料棒，而是一個巨大的無壓料斗，裡面裝滿了由濃縮鈾燃料層、起慢化劑作用的碳和碳化矽塗層組成的球床。此外，冷卻劑是氦氣，氦氣的化學性質為中性，在低溫環境以外的所有溫度下始終為氣體。

球床可以承受高達1600 °C （3000 °F）的溫度，儘管反應爐核心的溫度不會超過這個溫度。當泵浦關閉時，球床產生的熱量會使氦氣自然循環，高表面體積比意味著熱量損失超過了熱量產生。

反應器在核反應方面的自我調節功能也很有幫助。當反應爐溫度升高時，燃料中的原子移動得更快，從而產生一種稱為多普勒展寬的效應，即中子以不同的速度移動。這意味著燃料將吸收更多的快中子，而剩下的維持反應的中子則更少。溫度越高，反應就越受抑制。簡而言之，它不會融化。

該系統並不是一個新系統。它以運行了21 年的德國AVR 電站為基礎，進行了與中國反應器相同的安全測試，只不過前者是一個實驗反應堆，而石島灣的反應器是世界上第一個商用球床反應器。在這兩次試驗中，堆芯運作時都關閉了電源，並由被動安全裝置接管。

在石島灣試驗中，與210 兆瓦蒸汽渦輪機相連的兩個卵石床反應器自行緩和了核反應，並保持了安全溫度，堆芯在數分鐘內關閉。反應和溫度都在大約35 小時內穩定下來。此外，核燃料也沒有發生劣化。

測試記錄在《焦耳》文件中。