聚变堆材料活化特别是停堆后其放射性剂量的大小对聚变堆系统、工作人员和公众的安全具有非常重要的影响。由于聚变堆结构非常复杂，并且具有强烈的各向异性特点，现有的基于一维及二维活化计算分析方法存在一定局限性，同时也难以满足计算精度的要求，因此开展相关研究具有重要意义及前沿性。　　 本文在充分调研和分析现有聚变堆活化计算分析原理和方法的基础上，在国际上首次发展了基于离散纵标法(也称为“SN”方法)的聚变堆三维活化计算方法，将三维SN输运计算程序与点活化计算程序FISPACT双向无缝自动耦合起来，可以快速有效地进行聚变堆三维精细活化计算。同时，使用国际IAEA次临界基准例题验进行了严格的校核和测试，验证了该方法的正确性和有效性，为聚变堆活化计算分析提供了有效分析工具和手段。　　 另外，本文将新发展的三维活化计算方法成功应用于聚变堆的三维活化分析。以聚变发电堆FDS-II和聚变驱动次临界堆FDS-I为平台，对其进行详细的三维活化特性分析，分析参数包括放射性活度、衰变余热、接触剂量率和潜在生物危害。在活化特性分析的基础上，评估了活化产物作为核废料及其潜在泄露危害对环境安全的影响，可为聚变发电反应堆和聚变驱动次临界堆的安全设计和研究提供重要参考和建议。同时，首次从嬗变产物放射性组成及其危害角度对聚变驱动次临界堆嬗变处理高放核废料的有效性进行了分析研究，并系统地探索和研究分析了聚变功率、热功率、嬗变产物组成和放射性特征等因素对提高嬗变效率及方法的可能影响，为嬗变高放核废料堆的设计及方法提供了理论依据、参考和建议。