这座微型核反应堆以高浓缩铀（铀235为90%）为核燃料，热功率为27万千瓦，中子通量为1×1012中子/cm2。该反应堆自1980研制建造，1984年3月达到设计要求的中子通量值，到9月1日为止，累积释放能量已达1743千瓦时。
核反应堆是核科学技术和核工业的不可缺少的大型设备，通常要有高大厂房、复杂庞大的设备和巨大的投资，使推广应川很困难。中国研制成功的这座微型反应堆具有灵活小巧、造价低廉、操作简便、安全可靠、不造成核污染的特点，可以广泛应用于物理科学、环境科学、地球科学、医学、考古学和法庭科学的研究工作，也可广泛应用于工农业生产。
微型核反应堆的研制成功，填补了我国小型堆的空白，为核技术在国民经济各部门的应用开辟了广阔的前景。
受控核聚变实验装置
如同某些重原子能发生裂变，同时释放出巨大的能量一样，某些轻核也能聚变成较重的核，并释放出比裂变时大几倍甚至几十倍的能量。因此，轻核聚变将是人类获得核能的另一条更有远大前景的途径。人们开展了很多这方面的研究，力求在人为可控的条件下将轻原子核（主要为氘、氚等）聚合成较重的原子核，同时释放出巨大能量——这就是所谓的受控核聚变。由于氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，且反应产物是无放射性污染的氦，因此它具有释放能量密度高、燃料丰富、成本低廉、与环境兼容性强、安全性好等优点。
然而由于聚变反应能够自持进行的条件十分苛刻，要首先使燃料处于等离子体状态，并使等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度并持续足够长的热能约束时间，原子核才可以克服斥力聚合在一起，所以受控核聚变的实现极其艰难。目前这方面的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变；磁约束是利用强磁场可以很好的约束带电粒子的特性，构造一个特殊的磁容器，建成聚变反应堆。20世纪下半叶，聚变能的研究取得了重大进展，利用一种环行磁约束装置——托卡马克研究领先于其他途径。
中国一直很重视这方面的研究。中国核工业西南物理学院于1986年自行研制成功托卡马克研究装置——“中国环流器一号”。1994年他们又研制成“中国环流器新一号装置”，更在2002年12月研制成功“中国环流器二号A装置”。位于中国安徽省合肥市的中国科学院等离子体物理研究所承担的HT一7超导托卡马克实验在2002年至2003年冬季取得了重大进展，该装置是将超导技术成功应用于产生托卡马克磁场的线圈上，使得磁约束的连续稳态运行成为现实。这是受控核聚变研究的一次重大突破。中科院等离子体所的HT—7托卡马克实验装置成功的实现了在低杂波驱动下电子温度超过500万度、中心密度大于1.0×1019/m3、长达20秒可重复的高温等离子体放电；实现了电子温度超过1000万度、中心密度大于1.2×1.0x1019/m3、超导10秒的等离子体放电。在离子伯恩斯波和低杂波协同作用下，实现放电脉冲长度大于100倍能量约束时间、电子温度2000万度的高约束稳态运行；最高电子温度超过3000万度。
等离子所取得的重大进展表明，HT—7超导托卡马克装置已经成为世界上第二个放电长度达到1000倍热能约束时间。温度为1000万度以上，能对稳态先进运行模式展开深入的物理和相关工程技术研究的超导装置，在稳态高约束运行长度上已达到世界领先水平。
秦山核电站
核电站就是用反应堆将核燃料裂变产生的能量转变为电能的发电厂，由核岛（主要包括反应堆、蒸汽发生器）、常规岛（主要包括汽轮机、发电机）和配套设施组成。核电站与一般发电厂的区别主要在于核岛部分。核电站已成为重要的能源支柱之一，这是由它的安全性、运行稳定、寿期长和对环境的影响小等优点所决定的。现代电力工业的发展状况是一个国家是否发达的重要标志之一，而核电技术的发展程度则在一定意义上反映了该国高新技术水平的高低。
我国在1971年建成第一艘核潜艇后，立即转入了对核电站的研究和设计。经过几十年的努力，从我国的第一套核电机组——秦山核电机组并网发电以来，到目前为止，我国核发电总量已超过1500亿千瓦时。
秦山核电站是中国第一座自行设计、建造、营运的原型堆核电站，位于中国浙江省海盐县秦山山麓北侧，杭州湾之畔。秦山核电站是压水堆核电站，反应堆额定热功率为996兆瓦，额定发电功率为300兆瓦。它于1985年开工建设，1991年12月15日首次并网发电，1994年投入商业运营，已有十多年安全运行的良好业绩，被誉为“国之光荣”。之后又相继进行了秦山二期、三期工程的设计建造。
秦山二期核电站装有两台60万千瓦水堆核电机组，于1996年6月2日开工建设。1号机组于2002年2月6日实现首次并网，2004年4月15日提前47天投入商业运行。它的建成为我国核电自主化事业的进一步发展奠定了坚实的基础。
秦山三期核电站是中国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站，装有两台72.8千瓦核电机组。它于1998年6月8日开工建设。1号机组于2002年11月19日首次实现井冈，2002年12月31日投入商业运行。2号机组也于2003年6月12日并网发电。
秦山核电站是我国核工业适应国家战略调整大局，向保军转民方向迈出的重要一步，是继核武器、核潜艇研制成功后我国核工业的又一历史性突破，是核工业第二次创业的里程碑。它的建成投产结束了祖国大陆无核电的历史，是我国和平利用核能的光辉典范，同时也使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。
脉冲反应堆
脉冲堆是用独特的铀氢锆材料做燃料元件的多功能小型池式核反应堆。与其他核反应堆相比，脉冲反应堆不仅能进行稳态运行，还能进行独特的脉冲运行，即在约0.1秒的时间内把脉冲棒弹出堆芯，从而使堆功率及中子通量瞬间达到稳定状态额定值的数千倍，之后又恢复正常运行。这样就扩展了它的功能和应用范围。它具有一般研究堆用途，如同位素生产、中子活化分析。中子照相、样品辐照、物理实验等，广泛应用于工业、农业、科研、医学。地质、环保、考古等领域。同时，脉冲反应堆具有高度的固定安全性，对环境无污染，结构简单，建造和运行费用低，所以具有其他反应堆无法比拟的优越性，可建造在大中城市、科研机构和大学校园内。
1990年10月16日，中国第一座脉冲反应堆在位于四川成都的中国核动力研究设计院建成并达到临界。中国建成的这座脉冲反应堆，是目前世界上最先进的一种堆型。它的额定功率为1兆瓦，是一种多用途座池式实验研究堆。它采用慢化剂元件，当反应堆发生功率陡增事故时，这种慢化剂能产生瞬发负温度系数，从而达到自动调节功率的作用，安全性能很高。这种堆堆芯紧凑，结构简单，安全保障设施要求较低，大大减少了建造和运行费用。因此，如果用于发电，可大幅度降低成本，具有广阔的商业化前景。这标志着中国继美国之后，已成为世界上第二个能设计与建造这种新型堆的国家。
该脉冲反应堆于1991年6月投入运行。该反应堆能有效地进行中子活化分析，一般光谱分析的灵敏度仅能达到百万分之一，而中子活化分析可达到十亿分之一；也可对高纯金属中微量元素进行分析、检测食品中有害元素、了解农药对庄稼的影响等。拥有了这种反应堆，可以在工业、农业、医药卫生、科研等多个领域发挥重要作用。
低温核反应堆后动运行
世界上第一座5兆瓦一体化壳式低温核供热反应堆于1989年11月在清华大学投入运行，这是中国在核能科学技术的开发和利用领域取得的突破性进展。
1981年，清华核研究院开始进行低温核供热研究，于1983年冬成功地进行了国内首次反应堆余热供暖运行试验。1985年，国家决定在核研院建造一座5兆瓦低温核供热实验反应堆。该项工程于1986年3月开建，1989年11月建成并临界启动一次成功。1991年，在这个反应堆上还成功地进行了热电联供实验；1992年，又成功地进行了核能空调制冷实验。该堆是世界上第一座投入运行的一体化自然循环壳式供热堆，又是世界上第一座采用新型水力驱动控制棒的反应堆。它的运行成功，使我国在低温核供热领域跨人世界先进行列。
超导体的研制
人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导材料和超导技术有着广阔的应用前景。能使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度，传统的超导电现象只能在液氦温区（—269℃）才能出现，而氦是一种稀有气体，因而大大限制了超导的应用。
中国的超导研究始于20世纪50年代，到80年代后期已经取得突破性进展。1986年12月26日，中国科学院物理研究所宣布获得超导临界温度48.6K的超导材料，并在少数样品中看到了70K时出现超导的迹象。1987年2月24日，中国科学院物理研究所又宣布发现了超导转变温度为100K以上的超导体，并首次公开宣布了液氮温区超导材料的成分。超导体不能在液氮温区（78K）工作的禁区终于被打破，氮在空气中大量存在，而空气的液化是一种广泛应用的技术。
1987年，《人民日报》第一次在世界上公布了钡、钇、铜。氧体系。这一消息加速了世界范围内的高温超导研究。可以说，从一开始，我国高温超导材料的研究就居世界前列。这主要表现在：在提高体材的载流能力和制备高质量的超导薄膜上，我国目前仍属世界最高水平；在量子干涉器的制作以及将这种器件应用到地磁测量上，我国也属于世界最高水平；在高温超导粉料的制备，高温超导体材、线材的制备，以及发展金属有机化学气相沉积和发展厚膜技术方面，我国也属于世界上较高水平。此外，在确定高温超导材料的晶体结构、系统探索铋系、铊系材料及证实高温超导体中各种基本的超导现象等方面，我国也有较高水平的研究工作。
随着实用高温超导材料的研究取得重大进展，作为应用超导技术最重要的组成部分的高温超导电力技术的实用化已成为现实。1998年7月中科院电工所研制和试验成功我国第一根1米/1200安高温超导电缆，被两院院士评为1998年中国十大科技进展之一。2000年7月，中科院电工所开发的6米长高温超导电缆成功通过了1450安培的电流试验，这标志着我国已经全面掌握了高温超导电缆的关键技术。此后不到一个月，中科院物理所研制出高温超导低相位噪声振荡器，其振荡频率和相位噪声等指标达到国际水平。2000年11月，北京有色金属研究总院超导材料研究中心研制成功我国第一根100米长的铋系高温超导带材，表明我国超导材料研究开始从实验室迈向应用阶段。这项技术填补了国内高温超导长带制备的空白，达到国际先进水平。1998年7月，北京有色金属研究院与兄弟单位共同研制成功我国第一根1米长1000安培铋系高温超导直流输电模型电缆。这项成果被两院院士列为当年中国十大科技进展。之后又研制成功高温超导带材，长116米，宽3.6毫米，厚0.28毫米，以螺旋管方式缠绕，用四引线法全长度测量，77K液氮温度（—169℃）自场下临界电流达12.7安培，各项技术指标均达到国内领先水平。高温超导带材达到100米以上，就可进入生产领域。它主要用作输电电缆、变压器、核磁共振成像等。现在一般输电电缆在长距离输送时电力损耗达20%，而高温超导长带做成的输电电缆，输电损耗几乎为零，可极大地降低输电成本。
超导产品将给电力的发展带来深远的影响。超导电力设备的应用对提高电网容量、电能质量、供电可靠性和安全性，具有重要意义。高温超导电力技术将是21世纪具有经济战略意义的高新技术。不远的将来，超导体在电力能源、超导磁体、生物、医疗科技、通信和微电子等领域必将有更加广泛的应用。
超灵敏回旋加速器质谱计
问世于70年代末的加速器质谱计是加速技术的一个正在迅速发展着的应用领域。由于具有超灵敏度分析和超微量分析两个特性，它已成为一种不可替代的离子束分析的新技术，广泛应用于考古、天文和地球诸学科，及海港、油田、盐湖等，在有机文物的无损鉴别和“打假”方面也有特殊功能。近年来，加速器质谱计已推广应用于生命科学、环境科学和材料科学（材料磨损）。现在国际上已经在DNA的研究、分子毒理学研究、药物动力学及临床应用、生物分子间的相互作用等方面积极开展应用研究。
中国科学院上海原子核研究所的课题组在国家自然科学基金的资助下，对超灵敏小型回旋加速器质谱计的研究取得了重大突破，于1999年1月建成了世界上第一台专用回旋加速器质谱计——超灵敏小型回旋加速器质谱计SMCAMS，这台回旋加速器质谱计高约3米、直径1.6米，用它已成功地测定了一些样品的频谱曲线，表明这台超灵敏小型回旋加速器质谱计的研制已取得实质性的突破；该成果的设计过程中推出了新的设计思想和独特的技术路线，如采用三角波加速电压、不对称楔形微分加速电极和辅助电极、磁轭和真空室结合一体的非电垫补磁铁结构、球面形注入偏转板、不同粒子的交替加速等；改进了国际上经典的理论等时性磁场的计算方法，使精度提高了二个数量级；揭示了高倍频运行中的粒子的各种相位聚散现象和机制。