每个球体大概有一个网球大小，它本身是一个高效完整的微型反应堆，其所包含的所有零部件相当于常规反应堆的各个单元。只要有足够多的燃料球相叠加，就能达到核反应所需的临界值。
每个球体的燃料区内含有高达 15,000 个粒子，每个粒子都涂有特殊的防护涂层，可确保将辐射封锁在粒子内部。该反应堆在任何时间都装有 44 万多个球体，其中3/4为燃料球体而剩下的1/4为石墨球体。石墨球体体可用作慢化剂。它们可吸收并降低中子的能量，从而达到维持连锁反应所需的适当能量水平。
发生核能反应时，燃料球被连续从反应堆芯顶部加入，并从其底部排出。被排出的球体将获得进一步检测，以确定其内部所含的铀是否已被用尽。如果是，则球体将被送往‘燃料耗尽’存储系统；如果还有剩余，则将被再次加入反应堆芯。一个燃料球平均大约需要通过堆芯十次才能才能使其内部铀元素耗尽。
这些球卵石被置于含有惰性气体氦气的反应堆容器中，氦气在反应堆容器中的作用至关重要，因为它能够通过涡轮机的带动，使经过加热的气体在燃料球空隙之间循环，从而将热量带离反应堆。
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