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随着社会经济的发展，核能在能源中的比重逐步的增加，但核能的发展受到了核资源的限制。如何提高核资源的利用率就成为第四代反应堆的追求目标。超临界水冷堆（Supercritcial Water-Cooled Reactor,简称SCWR）是六种第四代核反应堆中唯一以轻水做冷却剂的反应堆，它是在现有水冷反应堆技术和超临界火电技术基础上发展起来的革新设计。由于堆芯冷却剂密度低，因此SCWR可设计为热堆，也可设计为快堆。SCWR热堆与SCWR快堆在诸多堆芯性能参数上呈互补特性，为了综合热谱与快谱SCWR的优点，克服各自缺点，混合能谱SCWR概念设计被提出。 本文在充分调研混合能谱SCWR的基础上，以四方形混合能谱SCWR为参考，构建了SCMR（Supercritcial water-cooled Mixed-spectrum Reactor，SCMR）堆芯。主要是围绕增殖问题进行了以下几个工作： 1.从堆芯物理参数方面考虑，从SCWR几种候选包壳材料中选出堆芯物理参数较优的T-91钢作为SCMR堆芯的包壳材料。 2.在选定包壳后，对SCMR堆芯的特性参数进行了研究。结果表明SCMR堆芯热谱区适合产能，快谱区适合增殖。 3.增殖是本文的重点，先从组件开始进行改进。通过调整热谱区组件的水洞布置，从3×3水洞布置调整到5×5水洞布置，结果热谱区组件的转换比有所提高；通过降低SCMR快谱区组件增殖层的燃料富集度（从0.7％降低到0.2%）、在裂变层中加入钍、增加燃料棒的分层以及增加燃料棒中增殖层的厚度增加60cm，最后到增殖的目的。从而把SCMR堆芯设计成一个热谱区产能、快谱区增殖的反应堆。 4.在计算中发现快、热交界处存在着功率的畸变，所以考虑设计三通道模型，从而SCMR快谱区实现了负的空泡反应性系数。