20世纪40年代实现由辐照后燃料中提取裂变物质及建成大规模分离铀同位素的工厂以来，世界上的有核国家在此领域发展很快。粒子加速器和核探测技术是研究核科学、发展核技术的重要手段。多种大型加速器和同步辐射光源的建成，医用和工业加速器的成批生产，同位素的应用，射线探测技术、核电子学与计算机的发展，使核技术广泛应用到理、工、农、医、生物、地质等各个领域，推动了科学技术的发展，产生了可观的社会效益和经济效益。人们在广泛利用核能和核技术的同时必须面对特殊的人身安全和环境问题。为此，要研究和解决对放射性和有毒有害物质的防护和污染控制；要确保核设施的安全，同时妥善解决放射性废物的最终安全处置；不但要解决核设施工作人员的辐射安全防护问题，而且要使核设施周围的公众受到的环境辐射剂量达到合理的尽可能低的水平，以保护人体健康和生态环境。本学科所属的二级学科有：核能科学与工程，核燃料循环与材料，核技术及应用，辐射防护及环境保护。目前，我国已形成一整套核工业生产、科研与教学体系，核能和核技术应用已发展到工业规模的阶段。本学科在向深度和广度发展的同时也促进了其他学科与高科技的发展。
中国的核事业已取得辉煌的成就：①成功地研制出原子弹、氢弹、核潜艇等武器装备；②核电建设取得初步成就；③建成独立完整的核科技与工业体系；④核技术应用领域不断扩大；⑤培养和造就了高素质的人才队伍。20世纪50年代中，中国开始发展核工业。1964年10月16日爆炸第一颗原子弹；1967年6月17日进行首次氢弹试验；1971年9月第一艘核动力潜艇下水。“两弹一艇”的伟业标志中国已初步建立完整的核工业体系，跨入世界核大国行列。
改革开放后，开发核电掀开了中国核工业发展的新篇章。中国自主设计建设的秦山核电站于1991年投产。秦山二期、秦山三期、大亚湾核电站、岭澳核电站、田湾核电站已陆续投入商业运行；已形成门类齐全、专业配套的核科学技术体系。在核电技术研发、工程设计、设备制造、工程建设、营运管理等方面具备了相当的基础和实力，能自主设计建设30万千瓦和60万千瓦压水堆核电机组，也具备“以我为主、中外合作”建设百万千瓦级机组的能力。中国还积极开展其他形式核能利用研究：建成多个核聚变试验装置；启动串列加速器重点实验室研究计划；完成低温核供热工程试验研究；高温气冷堆达到临界；实验快堆正在建造之中；先进研究堆等重大科学工程进展良好。
在核电发展带动下，通过引进和自主开发，对核燃料循环工业体系进行技术改造，在某些关键环节实现工艺技术更新换代。其他核技术已广泛应用于工业、农业、医疗卫生、环境保护、矿产勘探、公共安全、科研等诸多领域，取得显著社会经济效益。中国还建立了相对完整的核安全与环境保护、核应急等保障体系，以及与国际接轨的安全法规监督体系、组织管理体系；各核设施保持良好安全运行记录。
国际核科学技术发展的现状与趋势
（一）核基础研究领域
核物理研究提高了核多体计算的精确度。在核反应和核结构研究方面，主要目标是发展高同位旋、高角动量的极端条件。高能加速器在高能量前沿、高亮度前沿和新技术、新原理3个方面有发展。超导磁铁和超导高频腔在加速器中广泛应用。激光加速、等离子体尾场加速和双束加速器等研究取得突破性进展。以国际热核实验堆（ITER）计划的启动为标志，磁约束核聚变研究已经完成科学（等离子体物理学）可行性验证。已建立先进核临界安全研究设施和实验平台，形成并公布了许多临界安全基准数据。在核安全方面，重点研究严重事故、数字化控制与保护系统、人因工程、非能动安全、老化管理、概率安全评价、防恐怖和防核扩散等技术。
（二）核能技术领域
世界核电发展正处于复苏时期，在役核电站要尽量延寿运行，同时大力开展新堆型研发。先进压水堆技术已形成以非能动安全系统、先进反应堆芯、模块化设计、数字化仪表与控制等为代表的新潮流。第三代压水堆已形成EPR和AP-1000两种设计；已提出以高放废物最小化、核能可持续发展和强化核不扩散为目标的第四代（共6种）先进核能系统，其中有3种是快堆（钠冷快堆、铅冷快堆和气冷快堆）。快堆技术发展逾30年，主要核电发达国家都已掌握快堆技术。高温气冷堆已建成2个实验堆并完成3个商业示范电站设计。军用核动力技术重点向自然循环能力强、体积小、重量轻的一体化布置目标发展。在空间堆方面着重空间核反应堆电源的研究，提高军事卫星的攻防能力和生存能力。
(三)核燃料循环技术领域
探明铀资源储量可满足全球核工业发展需求。数字化铀矿山与循环经济是国际铀矿开采的总体发展趋势；地浸采铀技术已获发展和推广应用。国际铀浓缩技术由气体扩散法向更有效、经济与可靠的气体离心法发展。研究试验堆的燃料转向低浓化；提高压水堆燃料元件生产效率和制造能力，改进自动化和数字化控制水平，增加其在堆内的安全运行可靠性。在核燃料循环后段方面，多数国家走核燃料闭式循环（后处理）之路；部分国家选择 “一次通过”（直接处置）方式；少数小国 “等着瞧”。用于后处理的水法PUREX流程已经成熟，一段时期内仍是后处理工艺的主体；对未来的先进反应堆乏燃料，倾向于干法处理。放射性废物处理与处置的改进目标是：实现废物最小化，提高净化效果，延长设备使用寿命，减少维修和降低工作人员受照剂量。
