研究院有组织科研方向围绕核技术应用方向来展开，现有方向主要包括射线源与探测器及加速器开发、核医疗及同位素技术、核辐射测量及ECANS开发等。
研究内容：进行电子、中子和X等射线源研发，基于ECANS开展先进电子源、辐射探测材料与器件、核数据测量、辐照效应、辐射成像和中子分析谱仪技术研究。
研究内容：着眼于同位素制备、核医疗装备及医学应用方面的创新研究，突破现有工艺及技术，为核技术应用产业的发展奠定基础。
研究内容：应用核技术解决辐射测量相关问题，公共安全领域与核资源勘查开发领域涉及的环境监测评价、放射性物质检测、辐射计量、核素定量等方法、技术及仪器设备的研究开发。