CLEAR-I一回路冷却剂系统采用机械泵驱动液态铅铋合金冷却，二回路冷却剂系统采用加压液态水冷却，通过空气冷却器将热量释放到最终热阱大气中。堆芯铅铋入口温度为300℃，最高出口温度为400℃，可根据实际运行情况进行调节。二回路冷却剂系统水进出口温度分别为21℃和230℃，压力为4MPa，系统流程图如图２所示。

一回路系统内设置２台主泵和四台管壳式主换热器，均布在反应堆主容器铅铋池中，成为一体化池式结构。在铅铋池的中部有一层隔板和隔热层把铅铋池分为内外两部分，300℃铅铋由堆芯下栅格板进入堆芯向上流动带走燃料棒核热，汇入堆芯上部热铅铋池，混合后平均温度为400℃。热铅铋通过主换热器上端的入口窗进入主换热器壳侧与二回路管侧冷却水进行热量交换，然后从换热器下端的出口窗流出经机械泵驱动重新进入堆芯，形成一回路循环。

二回路加压冷却水在循环全程单相运行，通过水泵将215℃的水送入主换热器，在主换热器出口处的水温度达到230℃。从主换热器流出的水沿二回路管道进入空气热交换器，将热量传递给周围环境中的大气。二回路中设置稳压器，用于维持二回路压力在4MPa正常工作参数范围内，同时可以缓解回路中压力波的冲击。

正常停堆后，堆内的余热由反应堆二回路冷却剂系统的循环冷却水导出，当二回路系统发生故障时，采用完全非能动的反应堆容器空气冷却系统排出余热。当堆内功率不足时，依靠辅助加热系统维持容器内铅铋温度高于下限温度300℃以防止铅铋发生凝固。

 5　反应堆本体设计

反应堆本体由容器、堆内构件及热屏蔽层、堆顶盖、堆顶旋塞及中心测量柱、堆内换料机构、控制棒驱动机构、主泵、主换热器、堆芯及围桶、中子源靶等10个主要部件和设备组成。图３给出了CLEAR-I本体结构设计图。反应堆容器采用双层池式结构，其内层为主容器，外层为安全容器，主容器作为一回路边界，包容一回路冷却剂和覆盖气体，并将核反应限制在密闭的区域内进行，是防止放射性物质外泄的重要屏障之一。

堆顶旋塞嵌入堆顶盖中心，与堆顶盖共同起到密封和辐射屏蔽作用。采用双旋塞模式，大旋塞提供大幅运动，小旋塞提供小幅运动，双旋塞组合运动实现精确定位换料。中心测量柱与旋塞系统连为一体，为测量系统和控制棒驱动机构提供相对固定边界，防止流致振动，避免堆芯出口高温铅铋对测量柱内部件的冲击，又可以完成与换料系统的耦合。

堆内支撑构件承载整个堆芯和围桶，分隔反应堆冷、热铅铋池，为主换热器、主泵和堆内换料机提供中下部支撑或约束。其表面覆盖热屏蔽层，可降低反应堆容器的壁面温度，分为水平热屏蔽和径向热屏蔽。

重金属散裂靶管道从反应堆容器顶部贯穿大旋塞插入堆芯，堆芯内部预留７盒燃料组件的空间作为靶组件空间。液态铅铋有窗靶以及流态固体钨球颗粒靶作为两种候选的散裂靶方案。