本发明公开了一种沸腾合金冷却堆芯的新型碱金属热电转换核反应堆系统，属于核反应堆工程技术领域，其包括反应堆模块、钠蒸气分离器、第一回热器、冷凝器、第一电磁泵、热交换器、电极室、负载、第二回热器、第二电磁泵；反应堆模块包括燃料，燃料周围布置有冷却剂通道；冷却剂通道下端连接有分流室，上端连接有集流室；集流室的出口与钠蒸气分离器的入口连接；电极室包括液态钠电极室、BASE和熔融合金电极室；负载的两端分别与液态钠电极室、熔融合金电极室连接。本发明采用沸腾合金冷却堆芯，钠在冷却剂通道沸腾段中沸腾气化，合金还原发生于堆芯，取消了反应堆主冷却剂回路以及钠蒸馏分离室、主冷却剂回路与发电回路之间的换热器，简化了设备。