本发明公开了重水堆燃料元件裂变气体释放和测量系统，包括用于对重水堆燃料元件（7）进行钻孔并将裂变气体完全释放出来的钻孔装置（1）、用于测量所述重水堆燃料元件（7）内部空腔体积的标定机构（2）、用于对钻孔装置（1）释放出来的裂变气体进行加压收集的收集装置（3）、以及用于对钻孔装置（1）、标定机构（2）或收集装置（3）进行抽真空的真空机组（4），还公开了裂变气体释放和测量工艺。本发明的有益效果是：建立了重水堆燃料元件裂变气体释放和收集技术，完成了重水堆燃料元件裂变气体释放、收集和测量。