本发明公开了一种核燃料元件辐照试验装置，涉及反应堆核燃料元件技术领域，解决了现有技术中无法对辐照试验中压力和温度环境进行控制的问题，具有调节辐照装置的传热性能、降低局部结构刚度的有益效果，具体方案如下：一种核燃料元件辐照试验装置，包括辐照胶囊，对开套位于辐照胶囊内部并与辐照胶囊同轴设置，对开套内部有容纳辐照试验件的空间，对开套与辐照胶囊内壁之间设置弹簧翅片，辐照胶囊顶部设置第一气腔以容纳燃料棒的热膨胀和辐照生长，第一气腔顶部设置上端塞，上端塞设置充气孔。