本申请实施例提供了一种核电源，包括：堆芯，堆芯包括多个热离子燃料元件，每个热离子燃料元件内部形成第一冷却剂通道，用于供第一冷却剂流动；第一集流腔和第二集流腔，第一冷却剂从第一集流腔流经热离子燃料元件后流入第二集流腔；至少一个换热器，每个换热器具有能够进行换热的第一冷却剂流道和第二冷却剂流道；第一冷却剂回路，用于接收来自第二集流腔的第一冷却剂，并使第一冷却剂流经第一冷却剂流道后返回第一集流腔；至少一个第二冷却剂回路，用于供第二冷却剂循环流动，每个第二冷却剂回路中的第二冷却剂能够流经一个第二冷却剂流道；以及至少一个热电转换元件，每个热电转换元件用于将一个第二冷却剂回路的热量转换为电能。