Целью данной работы является разработка подхода, позволяющего проводить расчеты переходных процессов в ядерных реакторах с сильными неоднородностями. В настоящее время ведется разработка реакторных установок для атомных станций малой мощности, которые будут применяться для обеспечения потребителей в труднодоступных регионах электроэнергией и теплом, развития удаленных промышленных кластеров и территорий, изолированных от централизованных энергосистем, и освоения месторождений полезных ископаемых, требующих стабильного и чистого источника энергии. Перспективные реакторные установки характеризуются сложными конструкциями ТВС и всей активной зоны из-за наличия дополнительных органов регулирования и новых систем компенсации избыточной реактивности. В работе исследуется новый метод проведения нейтронно-физических расчетов – метод поверхностных моментов. Анализ угловых распределений направлений движения нейтронов показал, что данный метод перспективен для расчетов систем с сильными неоднородностями. Ключевым отличием разрабатываемого метода поверхностных моментов является отдельное описание угловых зависимостей для двух направлений (по обе стороны от грани) в виде непрерывных функций. Изложены теоретические основы метода поверхностных моментов. Проведена оценка точности для модельных задач по сравнению с методом Монте-Карло. Максимальная погрешность расчета относительных скоростей реакции деления методом поверхностных моментов в представленных задачах составила 0,6%. Это более чем на порядок ниже, чем максимальная погрешность диффузионного приближения. Таким образом, показана возможность достижения высокой точности в пределах долей процента и подтверждена эффективность расчетов активных зон с сильными неоднородностями. Представленные результаты дают основание полагать, что метод поверхностных моментов может быть полезен для расчетов ВВЭР-С и реакторных установок АСММ.