原子炉冷却材に超臨界圧水を用い、軽水炉発電技術の経済性の飛躍的な向上が可能なスーパー高速炉のさらなる性能向上のため、新たな炉内流動を検討し、その流動が炉心の核的及び熱的な特性に及ぼす影響を明らかにした。炉心の下部と上部の中間に、超臨界圧火力ボイラで用いられるような冷却材混合部を設け、冷却材温度分布の均一化による平均温度の向上を3次元核熱結合炉心計算により検討した。その結果、全発熱長240cmの炉心に対し、炉心下部より130cmの高さ位置に混合部を設ける設計で最も炉心出口温度が高くなり、従来設計に比べて50℃以上高い、554℃を達成する炉心概念を示すことができた。