《核反應堆嚴重事故機理研究》基於國際核反應堆嚴重事故研究的新進展以及在核反應堆嚴重事故現像機理與分析方面的研究成果，討論了下列內容：嚴重事故基本概念，壓力容器內事故現像（堆芯熔化過程、熔融池的形成與冷卻、高壓熔堆），安全殼早期失效（安全殼直接加熱，氫氣的產生、流動、燃燒和爆炸，蒸汽爆炸等），安全殼晚期失效（MCCI、熔融物堆內或堆外滯留），裂變產物釋放及遷移，嚴重事故典型現像分析方法（典型嚴重事故分析程序、緩解措施分析），嚴重事故管理指南，輕水堆嚴重事故實例及反思（三哩島核事故、切爾諾貝利核事故、日本福島核事故）等。