为了满足新阶段核电市场更高的要求,新一代的核电机组需要在可持续性、经济性、安全稳定性、防核扩散性等方面进行较大的改进提升。本世纪初,多个核能先进国家共同成立了第四代核能系统国际论坛(Generation IV International Forum, GIF),选定了六种设计作为第四代核电站概念堆系统。超临界水堆(Supercritical Water Cooled Reactor, SCWR)是其中唯一的水冷堆,具有结构简化、经济性高等优点。MOX燃料是混合氧化燃料(mixed-oxide)的简写,目前常用的是由UO2和PuO2混合构成的氧化铀钚燃料。使用MOX燃料,可以提高燃料利用率,减少核废物处理量,降低处理费用。同时可以防止核扩散,维护世界和平。在超临界水堆中使用MOX燃料,既可以得到较高的热效率,同时增加了燃料利用率。应该在反应堆设计中考虑这两者的搭配。然而,MOX燃料与UO2燃料在性能上有部分差异。为了反应堆的运行安全,需要对超临界水堆使用MOX燃料的情况进行严格的分析与验证。通过建立计算分析平台DRAGON+SCAC,对特定超临界水堆设计使用MOX燃料条件下的功率分布、中子能谱、反应系数、增殖因子、工质温度分布、燃料温度分布、不同水棒结构的影响等物理热上性能进行了计算。并与使用UO2燃料的情况进行对比分析,得到超临界水堆中使用MOX燃料与使用UO2燃料,对反应堆性能影响的异同。使用MOX燃料有比使用UO2燃料更硬的能谱：更深的燃耗深度；更高的径向功率不均匀因子；更好的慢化剂温度负反应性；更高的燃料中心温度；更低的冷却剂出口温度；更低的燃料包壳温度。且随着MOX燃料中PuO2含量的增加,燃耗深度会增加,慢化剂温度负反应性会减小。使用PuO2含量相同的MOX燃料时,武器级钚比反应堆级钚有更高的径向功率不均匀因子,更深的燃耗和更低的慢化剂温度负反应性。通过分析以上异同的原因,提出适用于MOX燃料的新的改进组件设计。经过计算,新的改进组件设计较参考设计组件有较硬的能谱,更低的组件径向功率分布。并可以经过适当的参数设置,达到与参考组件设计相同的冷却剂出口参数,以及更低的燃料中心温度和燃料包壳温度。通过对超临界水堆中MOX燃料的使用进行初步计算,对比分析了与使用UO2燃料的异同。根据分析结果提出新的改进组件。采用新的改进组件,可以提高使用MOX燃料的超临界水堆的安全性能。对今后的研究具有一定的参考价值。