高温气冷堆采用优异的包覆颗粒燃料是获得其良好安全性的基础。 铀燃料被分成为许多小的燃料颗粒，每个颗粒外包覆了一层低密度热介碳，两层高密度热介碳和一层碳化硅。是一种新型燃料元件形式，它不仅在设计原理上提高了燃料元件的安全性，而且通过实际辐照试验也体现了其固有的安全特性。包覆颗粒直径小于1mm，包覆颗粒燃料均匀弥散在石墨慢化材料的基体中，制造成直径为6cm的球形燃料元件。包覆层将包覆颗粒中产生的裂变产物充分地阻留在包覆颗粒内，实验表明，在1600℃的高温下加热几百小时，包覆颗粒燃料仍保持其完整性，裂变气体的释放率仍低于10-4。
