微型核反应堆作为分布式发电装置的一种选择，可以部署在军事基地、离网偏远地区以及受灾地区等区域。在微型反应堆的设计中，系统质量小是确保装置机动性能与部署能力的重要前提。在本研究中，从系统质量和热效率的角度对He-Xe气冷反应堆与闭式布雷顿循环（CBC）相结合的系统进行了优化。为了预测根据热水力限制的最小质量，开发了反应堆的单通道模型，并根据经验曲线得到了换热器和涡轮机的质量。研究主要考虑了简单回热式与间冷式布雷顿循环模型。以参数化分析手段研究了关键参数对系统质量的影响，并探索满足8 MWe功率要求的不同组件之间的权衡。此外，采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）对系统质量和热效率进行了优化，给出并讨论了帕累托前沿上关键参数的最优值。结果表明，在大多数情况下，堆芯和换热器的质量占据了总质量的主导地位，并且增加反应堆堆芯高度可以允许更小的堆芯设计半径从而降低系统质量。帕累托前沿显示，通过使用较大的压比、氦氙摩尔质量、堆芯高度和较小的回热器效率来实现最小系统质量。对于更高的热效率设计，需要将回热器的效率提高到约90%以上，但其质量也会急剧增加，并可能超过其他组件的质量份额。当前分析可为详细的布雷顿系统和组件设计提供指导。