Im DFR wird Blei (nicht das Eutektikum Blei-Wismut) als Kühlmittel verwendet. Es ist etwas korrosiver als Natrium aber weniger agressiv als das Eutektikum. Durch die hohen Arbeitstemperaturen des DFR von etwa 1000°C müssen aber Refraktärmetalle (etwa Molybdänbasislegierungen) bzw. Keramiken oder, z.B. mit Siliziumkarbid beschichtete, warmfeste und nickelfreie Legierungen verwendet werden. Blei reagiert auch bei diesen Temperaturen wesentlich geringer mit Wasser als z.B. Natrium, sodass auch konventionelle Dampfwärmetauscher, die aber wegen der hohen Temperaturen wasserseitig beschichtet sein müssen, eingesetzt werden können.

Eigenschaften des Bleis bei 1000-1100 °C
spezifische Wärmekapazität [J/(kg*K)] 140
Wärmeleitfähigkeit (statisch) [W/(m*K)] 20...24
Wärmeübergangsfähigkeit [W/(m2*K)] im DFR 30000...40000
Zähigkeit [mPa*s] 1

Bei einer Temperaturdifferenz von etwa 200 K zwischen Einlauf und Auslauf des Kerns müssen bei einer thermischen Leistung von 3 GWth somit 115 Tonnen, somit knapp 12 m3 Blei je Sekunde umgewälzt werden, entsprechend 2 bis 4 Meter je Sekunde Umlaufgeschwindigkeit, je nach Rohrabstand.