中、小型一体化反应堆与传统的大型商业堆相比,有如下优点:系统更简单、安全性能更好、造价成本更低、功能用途更广、选址要求更低,国际上关于小型堆的研究工作也很多。相对于棒状燃料元件,板状燃料元件在相同堆芯体积下有更大的功率密度,更好的燃料稳定性,所以板型燃料元件小型反应堆的经济性与安全性能更好。而由于板型燃料元件的特殊性,用于商业发电的经验比较少,所以开发板型小型堆的实时仿真程序是很有必要的。首先,本文以二维栅格燃耗计算程序HELIOS-1.11以及三堆芯物理实时仿真程序REMARK为基础,并以IAEA-10的MTR型反应堆为研究对象,建立了适用于板型燃料元件小型反应堆堆芯物理分析程序。在程序的建立过程中,利用HELIOS-1.11对MTR型标准燃料组件进行了详细的分析讨论,得出了在花费代价最小的情况下得出最准确计算结果的最佳计算方案。在对REMARK程序改进过程中,模型仍采用三维两群带六组缓发中子的中子动力学模型,引入改进的准静态近似方法对模型进行求解。同时加入了以反应堆周期为调节因子的反应堆功率控制程序,以实现控制棒临界棒位的自动搜索功能。并对所建立的程序进行了相关物理参数的验证,结果表明所建立的程序对板型元件小型堆的计算是合适的。其次,以建立的板型元件分析程序为基础,中国先进研究堆(CARR)为研究对象,建立了中国先进研究堆的堆芯物理实时仿真程序。程序中考虑了燃耗、燃料温度、慢化剂密度等对反应截面的影响,对产生截面参数的拟合法进行了分析研究。并对稳态时相关物理参数进行了分析对比,结果表明计算值与实际值的误差是在可接受范围内的,建立的程序可以满足计算精度及速度要求。最后,在GSE平台上将CARR实时仿真程序和实时热工仿真程序THEATRe进行耦合,实现了两个实时性程序间的耦合,并对耦合程序的计算结果进行了分析。同时,对CARR的一些瞬态过程进行了仿真,证明耦合是成功的。