核能发电一直以铀作为燃料，尽管铀资源能够满足目前工业需求，寻找一个长期稳定的可替代资源，依然比较紧迫。利用我国储藏量居世界第二的钍矿资源，发展核燃料钍铀循环系统，将能有效维持核燃料充足供应。结合中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)钍基核能先导专项，及成熟的电子加速器建造经验，论文第一部分针对电子驱动钍基次临界装置展开研究。利用蒙特卡罗法模拟钍基次临界堆内引入电子源的情况，研究次临界堆芯有效增殖系数及静态堆芯参数，并对电子加速器驱动钍基熔盐次临界系统进行概念设计。　　 在钍铀燃料循环系统下，许多重要核素的核数据尚未完备。开展相关核数据测量实验，进行核数据评价和加工是很有必要的。目前，国际上有部分电子加速器驱动中子源实验平台在开展嬗变核数据测量实验，而国内还没有用于核数据测量的电子加速器驱动中子源实验平台。由于SINAP钍铀核能系统核数据的需求，论文第二部分着重在电子加速器驱动实验中子源装置部分开展研究，设计适用于核数据测量的电子加速器驱动实验中子源装置。实验中子源研制工作，包括电子打靶的物理及热工模拟分析，中子探测影响因素分析（包括中子慢化，屏蔽及飞行管道方案设计对中子探测的影响分析），靶体结构及冷却系统设计，以及实验中子靶焊接测试系统设计等。　　 目前SINAP用于核数据实验平台的电子加速器能量为15MeV。15MeV电子束轰击重金属靶时中子产生效率较低，且电子在靶体入射端的能量沉积十分密集。若采用国际上常用的盘片靶间隙水冷模型，电子穿过束窗及冷却水层，能量会降低，在重金属靶上产生的中子效率就会更低。因此针对低能入射电子打靶的特性，论文研究设计了钨铜焊接组合靶结构，将中子靶入射端置入真空束管末端;另一端焊接上导热性能良好的铜座，冷却水通过铜座里的散热槽道带走热量。这样可以避免无益于产生中子的电子能量损耗，并使冷却水与靶体接触表面最高温度降低，实现有效中子产额最大化及安全冷却的目的。　　 中子靶模拟计算为中子靶建造过程提供数据参考，对SINAP钍铀循环物理实验装置工程项目有重要意义。研制SINAP实验中子源装置，开展核数据测量实验，重新评价钍铀循环系统核数据，对钍基核能发展有重要意义。