聚变堆概率安全评价是聚变安全研究的重要内容，国际热核实验堆(IETER)要求参与方对各自提出的实验包层系统(TBM)进行安全分析，以获得建造与运行许可证，概率安全评价(PSA)是其中必不可少的一部分。　　 本文在广泛调研国内外聚变堆PSA研究现状的基础上，系统性地对聚变裂变混合堆、聚变发电反应堆和聚变实验堆等在内的系列聚变堆进行了概率安全特征分析，提出了一套适用于聚变堆包层系统PSA的过程与方法体系，该方法体系主要包括故障模式影响分析(FMEA)、假设始发事件一潜在影响表分析(PIE-PIT)、事件树分析(ETA)和故障树分析(FTA)等。同时集成研发了大型概率安全评价软件系统RiskA，使其成为功能完备且具有完全自主知识产权的可实用化的PSA软件。　　 首次对ITER双功能锂铅实验包层(DFLL-TBM)系统进行了系统性的概率安全评价：采用FMEA方法分析得到导致后果最严重的假设始发事件组和采用PIE—PIT方法分析得到对安全壁垒挑战最为严重的边界事故序列，将假设始发事件组和边界事故序列与设计基准事故进行比较分析验证了确定论安全分析的完整性；采用ETA方法确定了所有可能的事故序列，计算得到包层模块的失效频率，通过分析为实验包层系统设计的优化提出了改进建议。　　 进一步首次对商用聚变裂变混合堆FDS—I的包层系统进行了概率安全评价研究，为下一步中国商用聚变堆的设计、分析和建造提供了参照。