超临界水冷快堆作为第四代反应堆中唯一一种利用轻水作为冷却剂的先进核反应堆堆型，与普通压水堆相比，具有结构设计简化、高功率密度等一些明显优势。其采用轻水堆和常规电厂成熟技术，正常工况下没有相变，不存在沸腾危机，不需要汽水分离，热效率很高，可达44%-45%，是一种比较有前途的先进核能体系。超临界水冷快堆堆芯结构紧凑，由于整个堆芯冷却剂流量只相当于当前沸水堆（BWR）的1/8左右，中子能谱比热堆硬，因此除了能够产功率以外，还具有增殖核燃料及嬗变MA的潜力。目前已成为国内外反应堆研究领域的热点。本文利用基于蒙特卡罗方法的计算程序mcnp建立了改进FLOWER型超临界水冷快堆堆芯物理模型。堆芯采用驱动区和增殖区两种组件分区模式，进行非均匀化布置。本文通过采用氢化锆作为固体慢化剂、MOX燃料合理设计、增殖区采用厚组件盒及内部通道采用贫铀装载等方案，获得了堆芯负的空泡反应性系数。同时，对驱动组件及增殖组件采用合适的P/D值，堆芯燃料进一步分区分层设计，得到了较好的堆芯径向及轴向功率分布和大于1的增殖比。最终实现了堆芯的固有安全性及增殖能力。本课题为超临界水冷快堆堆芯物理设计提供重要的参考依据，对超临界水冷快堆的将来发展和应用具有重要意义。