利用快-熱耦合混合能譜實現(xiàn)長期能量放大的混合堆包層，包括一個第一壁、一個快裂變區(qū)、一個非裂變中子倍增區(qū)、一個熱裂變區(qū)、一個氚增殖區(qū)，其結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外的次序為第一壁、快裂變區(qū)、非裂變中子倍增區(qū)、熱裂變區(qū)和氚增殖區(qū)；所述包層采用氦氣環(huán)向流動、逐級冷卻的方式，氦氣從第一壁側(cè)壁管道進入包層，在冷卻了第一壁后通過包層側(cè)壁橫向進入快中子裂變區(qū)，冷卻快中子裂變區(qū)之后從所述包層的另一側(cè)進入非裂變中子增殖區(qū)和熱裂變區(qū)后進入第一壁側(cè)壁管道流出；氚增殖區(qū)的液態(tài)鋰鉛從包層上部進入，下部流出，依靠自身的流動將熱量和產(chǎn)生的氚帶出。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)長期的能量放大，較高的發(fā)電效率和較好的安全性。