本发明提出了一种用于水下无人潜器的核电源系统，其能够提高反应堆的固有安全性和无人自主控制能力。该系统包括堆芯、高温热管、碱金属热电转换装置、中温热管、蓄电池和耐压壳体；所述高温热管的蒸发段插入堆芯内部，高温热管的冷凝段插入碱金属热电转换装置内部，所述碱金属热电转换装置包括多组热电转换模块，每一个热电转换模块的加热端均与高温热管相连，热电转换模块的冷凝端与中温热管相连；所述中温热管的冷凝段与耐压壳体相连，将废热传导进周围的海水中；所述碱金属热电转换装置还连接有蓄电池，碱金属热电转换装置将热能转换为电能，并将电能存储在所述蓄电池内部。