小型微型核反应堆有着广泛的应用。本研究讨论了微型可运输气冷堆的轻量化堆芯设计，该设计的主要目标是在不换料的情况下，在使用寿命内达到20 MWt的输出功率。为此，在组件设计中引入了慢化剂，以帮助降低燃料的体积分数，并使用反射层滑块来控制反应性。使用蒙特卡罗程序OpenMC建立了二维组件模型，以深入了解设计参数对堆芯质量和中子性能的影响。在这方面，分析了各种参数，包括组件配置、节径比和慢化剂材料。使用BeO慢化剂可以实现大约5吨的低临界质量。为了实现目标热功率，37个燃料组件排列成四个环，为了实现目标功率，37种燃料组件排列在四个环中，并且选择纯铍作为最合适的反射层材料。同时，低密度反射层的使用产生了更紧凑的设计，其堆芯重量为8.06吨。最后，分析了堆芯中子性能，包括燃耗、功率分布、通量分布和反应性反馈系数。结果表明，所提出的设计可以在不换料的情况下维持满功率发电10年以上。此外，使用反射层滑块来控制反应性，确保了足够的停堆裕度，负反应性系数保证了堆芯的固有安全性。