本文在调研国际燃料循环研究的现状的基础上，结合我国核电发展的实际情况，以通用的单群点燃耗计算程序ORIGEN2为工具，从天然铀利用、燃料循环经济性以及MA、Pu、长寿命裂变产物（LLFP）积累等角度对压水堆、重水堆独立燃料循环以及不同形式的压水堆、重水堆、快堆联合燃料循环进行了比较分析，获得了一些初步的结论，并提出了有关我国燃料循环策略改进的建议。 此外，本文还结合我国重水堆调节棒系统改造的需要，建立起了CANDU堆调节棒三维超栅元计算的物理模型，并以WIMS-AECL和DRAGON程序为工具，分别计算了初始堆芯和平衡堆芯状态下由各种类型不锈钢调节棒引起的栅元截面增量，并将本文计算结果和AECL公司有关计算值和蒙卡程序计算结果进行了比较，基本验证了本文建立的不锈钢调节棒超栅元计算模型的正确性。在此基础上，本文针对用于替代不锈钢的钴调节棒系统开展了超栅元计算的建模工作，计算得出了平衡堆芯状态下钴调节棒的增量截面，为钴调节棒系统的初步设计提供了支持。