歷史沿革
1954年年底，在雲南落雪山海拔3180米處建造了中國第一個高山宇宙線實驗室，開始了奇異粒子和高能核作用的研究工作。
1956年，研製的核乳膠和鹵素計數管達到國際同類型號的先進水平，獲得中科院自然科學三等獎，這是該所自國家頒布科學獎勵條例以來首批獲獎者。
1956年，研製成功的4英寸和9英寸兩種金屬油擴散泵填補了中國高真空技術的空白。
1956年，于敏發表了“關於208Pb附近一些原子核的能級”等文章，填補了中國核理論研究的空白。
1957年年底，研製成功第一台能量為2.5兆電子伏的質子靜電加速器。
1958年6月10日，中國第一台回旋加速器第一次得到了質子束並且第一次打到內靶上。
1958年6月13日，中國第一台實驗性重水反應堆達到臨界；10月1日生產出鈷-60、鈉-24、磷-32、鈣-45等33种放射性同位素。
1958年，研製成功中國第一台中子晶體譜儀，並利用這台譜儀在反應堆上獲得中國第一批熱中子截面數據。
1958年，研製成功一台精度達到當時國際水平的中子衍射儀，為固體物理研究建立了良好條件。
1959年，設計、製造、安裝的零功率反應堆東風1號、東風2號達到臨界。
1960年年初，王淦昌領導的科研小組成功發現了反西格瑪負超子，這是人們第一次發現的帶奇異數的荷電重子的反粒子。該項成果獲得1982年國家自然科學獎一等獎。
1960年4月1日，研發、設計和建造的零功率堆東風3號達到臨界。
1960年9月，建成第一個六氟化鈾簡法生產工藝——“615乙”工程，10月獲得合格產品。
1963年10月，“615乙丙”勝利完成任務，為中國第一次核試驗提供了足夠的六氟化鈾原料。
1960年12月，為二十一所研製出全套鏈式反應動力學測量儀器，後為核試驗所採用。
1963年5月，設計研製成功第一台離子源。
1963年，建成中國第一台30兆電子伏電子直線加速器。
1964年7月23日，王方定小組承擔的點火中子源研製任務全部完成，為中國第一顆核子彈爆炸做出了重要貢獻。
1964年4月，生產了5台不同量程的示波器，隨後又生產了5台量程不同的電子倍增器與示波器配套。這套設備參加了多次核試驗，被試驗基地的人們譽為“功勳示波器”。
1964年12月，自己設計和建造的中國第一座工程性試驗堆——49-2游泳池式反應堆達到臨界。
1965年8月，完成“35#-1、35#-2任務”，為研究選擇氫彈裝置的技術路線提供了重要數據。
1965年11月，“616”電磁分離器正式投產，經試驗分離完全達到預期目標，從此中國擁有了生產克量級穩定同位素的手段。
1967年年末，研製成功碘-131、金-198、磷-32等醫用同位素並提供醫院使用。
1969年5月，為中國第一艘核潛艇下水提供了兩個2×108中子/秒的強鈽-鈹中子源。
1970年12月，完成了生產堆元件後處理三循環改為二循環的熱試驗及其分析測量方法研究的任務；完成了生產氚的提取、濃縮等全部工藝流程及其測試方法的研究任務。
1971年3月12日，為第一顆人造衛星地面測試裝置提供了1100居里的Po-210同位素電池。
1975年1月10日，開始進行百居里級鋦-242α放射源的研製工作。這是中國第一次在較簡陋的條件下提取較大量的超鈽元素。
1980年12月5日，研製的強流脈衝電子加速器出束。
1984年3月31日，研製的第一座微型反應堆實現滿功率運行。
1984年12月，鈷-60源輻照裝置和銫-137輻射源生產線建成並投入使用。
1985年1月23日，重水反應堆（101堆）開始對“728”燃料元件進行堆內綜合考驗。
1985年，“101研究性重水反應堆改建”項目獲國家科技進步獎一等獎。
1986年，“微型中子源反應堆”項目獲國家科技進步獎一等獎。
1987年2月7日，研製的節能電磁閥獲第25屆布魯塞爾尤里卡世界發明博覽會金質獎。
1987年4月6日，研製成功“北京譜儀大型螺鏇管線圈”。
1987年5月27日，研製的強流短脈衝電子加速器出束。
1988年10月，建成亞洲第一個研究堆冷中子源裝置。
1989年7月，研製的微型反應堆和4兆電子伏駐波電子直線探傷加速器在北京國際博覽會上分獲金質獎和銀質獎。
1990年，建成國內第一台百焦耳級，100ns電子束泵浦KrF準分子雷射加速器，技術指標在國內領先，並在能量輸出（百焦耳）上達到國際先進水平。
1991年5月10日，製成一對210Po-Be啟動中子源棒，圓滿完成了中國第一座核電站首次啟動所用中子源棒
1992年2月13日，設計並參與建設的阿爾及利亞15兆瓦多用途重水研究堆實現臨界。該工程被譽為“南南合作”的典範，獲1996年度國家科技進步獎一等獎。
1993年6月25日，研製成功中國第一台1.5兆電子伏、15千瓦的電子輻照加速器。
1996年，在串列加速器上通過線上γ譜學實驗，首次觀察到鑥-167三軸超形變，這是國核心物理實驗中發現的第一個三軸超形變，也是國際上找到的第三個罕見的三軸超形變。
1996年12月18日，“援外15MW多用途重水研究堆設計建造”項目獲國家科技進步獎一等獎。
1998年8月1日，研製生產的黃金成色儀獲全國第十一屆發明展覽會金獎。
1998年9月14日，“醫用裂變99Mo的提取、99Tc和99Tcm藥盒的研製”獲國家科技進步獎一等獎。
1999年6月，研製成功巴基斯坦恰希瑪核電站用於初級啟動的中子源棒。
2001年9月28日，研製成功新型海關貨櫃檢測系統，該系統是世界上第一台將鈷-60放射源與固體探測器結合的運行穩定、維修簡便的貨櫃檢測裝置。
2002年9月5日，研製的2兆電子伏自禁止式電子束消毒滅菌裝置通過鑑定。
2004年5月建成了碘-125循環迴路；2009年6月建成了碘-123氣體靶系統，填補了國內空白。
2004年9月，研製的“自禁止電子束輻照裝置”獲第五屆中國國際發明展覽會金獎。
2005年，在中國國內首次成功研製了核電站燃料元件破損線上探測系統（FDDS）樣機。
2005年7月16日，在國際上首先提出“快熱耦合”的次臨界實驗裝置概念，並建成中國首台實驗裝置“啟明星1號”。
2006年11月，研製成功中國首台鈽-238同位素電池。
2007年12月18日，中國首台高能大功率電子束輻照加速器裝置建成。
2008年7月，研製的 “NQR爆炸物檢測系統”、“放射性物質檢查系統”和“高靈敏快速識別反恐核偵查車”成功運用於北京奧運會場館。
2008年11月2日，通過微型反應堆中子活化分析等手段，成功破解“光緒死因”之謎。
2009年12月，設計和建造的世界首台醫院中子照射器（BNCT）達到臨界。
2010年5月13日，中國先進研究堆（CARR）實現首次臨界。
2010年7月21日，中國實驗快堆（CEFR）實現首次臨界，被557名兩院院士評選為2010年“中國十大科技進展”之一，並被多家媒體評為2010年“十大新聞”之一。
2010年10月，首枚CN-101型工業輻照用鈷-60放射源產品下線，填補了國內空白。
2011年2月，CN-101密封源工藝及產品合格性順利通過鑑定，填補了國內空白。
2011年7月21日，中國實驗快堆成功實現首次併網發電。
科研條件
人員編制
根據2016年7月研究院官網顯示，中國原子能科學研究院現有職工近3000人，其中高級科研與工程技術人員600多人、兩院院士5人、博士生導師150人、碩士生導師200人、享受政府特殊津貼30多人、入選國家“百千萬人才工程”人選6人。
中國工程院 院士：徐銤、阮可強
中國科學院 院士：張煥喬、王乃彥、王方定
| 創新團隊 | ||
| 中子散射創新團隊 | 核分析技術及其套用創新團隊 | 實驗核天體物理創新團隊 |
| 輻射物理創新團隊 | 反應堆物理和核臨界安全科技創新團隊 | 氚材料與技術研究創新團隊 |
| “水－氫同位素分離”創新團隊 | 特種熱電轉換技術研究創新團隊 | 反應堆材料輻照效應研究創新團隊 |
| 後處理工藝技術創新團隊 | 核保障技術科技創新團隊 | 核化學技術創新團隊 |
| 放射性物質化學分析技術創新團隊 | 強雷射技術研究創新團隊 | 強流直線加速器技術與套用研究創新團隊 |
| 反恐核技術創新團隊 | 快堆理論設計和研究創新團隊 | 快堆結構設計創新團隊 |
| 快堆核島主工藝系統技術創新團隊 | 放射性核素活度計量技術團隊介紹 | 輻射加工計量與放射性核素分析技術研究創新團隊 |
| 放射性同位素及電池製備創新團隊 | 強流回旋加速器創新團隊 | 輻射防護與環境保護創新團隊 |
| 核反應堆啟動用一次中子源部件及相關技術研究科技創新團隊 | ||
| 根據2016年7月研究院官網顯示 | ||
科研部門
根據2016年7月研究院官網顯示，中國原子能科學研究院下設有7個研究所；2個技術部；7個國家級、部委級研究中心或重點實驗室；7個工程項目部；還有後勤集團、職工醫院、實驗工廠等服務單位和北京原豐科技開發總公司、核電服務中心等產業實體。中核集團公司掛牌設立的多個研究中心或重點實驗室、核工業研究生部、中國核工業科技館、中國核學會核化學與放射化學分會、同位素分會、北京核學會等均設在該院。
院級研究所（ 7個） ：核物理研究所、反應堆工程研究設計所、放射化學研究所、快堆研究設計所、同位素研究所、核技術套用研究所、輻射安全研究所
院級技術部（ 2個） ：科技信息部、放射性計量測試部
國家級、部委級研究中心或重點實驗室（ 7個） ：中國核數據中心、核數據國家級重點實驗室、國家同位素工程技術研究（實驗）中心、國家能源快堆工程研發（實驗）中心、北京串列加速器核物理國家實驗室、核保障技術重點實驗室、國防科技工業電離輻射一級計量站
院級工程項目部（ 7個） ：中國先進研究堆工程部、串列加速器升級工程部、核燃料後處理放化實驗設施工程部、放射性“三廢”設施治理工程部、特種材料專項工程部、基地建設工程部、退役治理工程部
設備資源
中國原子能科學研究院是中國核科學技術的發祥地和國防核科研、核能開發研究和核基礎科研的創新基地，為中國國防科技、先進核能開發、核基礎及共性技術、核技術套用及產業化事業研製了中國實驗快堆、中國先進研究堆、北京放射性核束設施、核燃料後處理放化實驗設施等科技創新平台。
2002年，中國原子能科學研究院成功研製出中國國內第一台用於普通信件和特快專遞的自禁止式電子束消毒滅菌裝置。2007年，中國原子能科學研究院自主設計研製的10MeV/15kW高能大功率電子輻照加速器裝置投入運行，是中國目前投入使用能量最高、功率最大的電子輻照加速器裝置，已廣泛套用於食品保鮮、醫療用品消毒和海關檢疫等領域。
2008年，中國原子能科學研究院為北京奧運會研製了NQR爆炸物檢測系統、放射性物質檢查系統和高靈敏快速識別反恐核偵查車總計430餘套，為北京奧運會多個場館和賓館提供安全保障服務。在2008年11月召開的“2008北京奧運總結會”上，中國原子能科學研究院被授予“科技奧運先進集體”稱號。
2009年，中國原子能科學研究院安保產品在全國運動會上又一舉中標，成為該屆全運會行人、車輛安全檢查類產品的唯一供應商。2009年，由中國原子能科學研究院、中國原子能科學研究院參股企業北京凱佰特科技有限公司和中原公司建成了世界首台基於微型反應堆的硼中子俘獲治療裝置（BNCT）。這是中國自主建成的世界首台醫院中子照射器。2009年，由中國原子能科學研究院下屬北京埃索特核電機械有限公司研製生產的IG—SCAN貨櫃檢測系統正式啟運發往阿富汗。同時，公司研發製造並安裝在高棉的固定式檢查系統。
2010年，中國原子能科學研究院放射性物質檢測安檢裝置總計500餘套成功套用於2010年上海世博會。2011年，中國原子能科，學研究院60餘套放射性物質檢測裝置在上海第14屆國際泳聯世界錦標賽場館成功運行。
2011-2012年，中國原子能科學研究院研製的用於鮮活農產品檢測的低輻射鈷60-γ射線數字成像型高速公路綠色通道檢測系統已成功套用於數個高速公路收費站。該系統可實現不停車、不開箱、現場快速檢查。
科研成就
科研成果
1978-2011年，中國原子能科學研究院獲國家自然科學獎、國家發明獎、國家科技進步獎、中華技能大獎、何梁何利獎、國防科學技術獎和中核集團公司科學技術獎等共1400餘項；近10年獲得專利授權400餘項；曾榮獲“全國五一勞動獎狀”、“首都文明單位”、“科技奧運先進集體”、“國防科技創新團隊”等諸多殊榮。
科研成果獲獎情況（1978-2011年）
| 獲獎情況 | 獲獎數量 |
| 全國科學大會獎 | 84 |
| 國家技術發明獎 | 9 |
| 國家自然科學獎 | 6 |
| 國家科學技術進步獎 | 42 |
| 國防科委重要科技成果獎 | 411 |
| 部級科技進步獎 | 566 |
| 國防科學技術獎 | 144 |
| 北京市科學技術獎 | 4 |
| 中國核工業集團公司科學技術獎 | 118 |
| 中國核能行業協會科學技術獎 | 10 |
| 國家能源科學技術獎 | 1 |
| 吳有訓物理獎 | 5 |
| 何梁何利獎 | 6 |
| 王淦昌物理獎 | 1 |
| 葉企孫物理獎 | 1 |
| 胡濟民物理獎 | 3 |
| 錢三強科技獎 | 1 |
| 合計 | 1412 |
論文發表情況
| 年份 | 國內 | 《SCI》 | 《EI》 | 《ISTP》 |
| 2001 | 119 | 57 | 33 | 16 |
| 2002 | 140 | 74 | 36 | 17 |
| 2003 | 133 | 75 | 35 | 11 |
| 2004 | 147 | 55 | 38 | 14 |
| 2005 | 197 | 79 | 101 | 13 |
| 2006 | 144 | 51 | 48 | 10 |
| 2007 | 111 | 91 | 47 | 29 |
| 2008 | 163 | 72 | 108 | 23 |
| 2009 | 150 | 82 | 146 | 14 |
| 2010 | 139 | 131 | 199 | 42 |
學術刊物
期刊
•《套用泛涵分析學報》
中國原子能科學研究院《套用泛函分析學報》創刊於1999年6月。該刊是由中國科學院數學與系統科學研究院和中國原子能科學研究院聯合主辦，被中國知網資料庫收錄。 該刊主要刊登兩方面的內容：一是泛函分析的基礎理論，如集合論、測度與積分、點集拓撲、拓撲向量空間、度量空間及對偶理論、廣義函式、Banach空間及其幾何理論、運算元理論、運算元代數、抽象調和分析、K理論等的最新科研學術成果；二是分析數學基礎理論在國民經濟、國防科技和現代科學技術等各領域中的相關套用。
•《質譜學報》
中國原子能科學研究院《質譜學報》是經國家科委批准，中國質譜學會、北京中科科儀技術發展有限責任公司共同主辦，中國原子能科學研究院承辦的專業性學術期刊，中國科學院《核心期刊》之一。刊登物理、化學、生物化學、材料學、核科學、地球科學、生命科學等基礎學科中質譜法的新理論、新方法、新技術及其在各領域的套用研究成果，同時介紹質譜學及其相關技術在上述前沿課題研究中的最新進展。
•《同位素》
中國原子能科學研究院《同位素》期刊是中國核學會同位素分會主辦的專業會志，也是中國國內唯一一本同位素專業雜誌。刊物創刊於1988年，由中國原子能科學研究院承辦。刊物以創新與實用並重為特點，提高與普及相結合，主要刊登同位素與輻射技術在工業套用方面具有創造性和實用性的新成果、新技術和新經驗，同時也刊登同位素技術在理、農、醫等方面套用的文章。
•《原子能科學技術》
中國原子能科學研究院《原子能科學技術》，月刊，由中國原子能科學研究院主辦，1959年創刊，國內外公開發行，全國性學術與技術兼顧的原子能類核心期刊，先後被《EI Compendex》資料庫、美國化學文摘《CA》 、日本《科學技術文獻速報》、《中國科學引文資料庫》、《中國學術期刊（光碟版）》、《方正Apabi電子期刊》、《中文科技期刊資料庫》、《CEPS中文電子期刊服務》、《書生數字期刊》等收錄，並已入網“萬方數據——數位化期刊群”。
•《核化學與放射化學》
中國原子能科學研究院《核化學與放射化學》是中國核學會核化學與放射化學分會主辦的學術刊物，設有研究工作報告欄、簡報欄，主要報導核化學與放射化學基礎研究、放化工藝研究、輻射化學、環境化學、同位素化學及有關分離分析方法的科研成果。
《核化學與放射化學》國內外公開發行，是原子能技術類核心期刊，是全球最大的文獻和引文資料庫Scopus、英國《科學文摘》（SA）、美國《化學文摘》（CA）、日本科學技術振興機構中國文獻資料庫（JSTChina）和《中國學術期刊文摘》等的源期刊，是《中國科技論文統計與分析》、《中國學術期刊綜合評價資料庫》、《中國科學引文資料庫》的統計源期刊。該刊已加入DOI系統，並已入編《中國學術期刊（光碟版）、網路版》、《方正Apabi電子期刊》、《中文科技期刊資料庫》、《CEPS中文電子期刊服務》、《中國生物醫學文獻資料庫》和入網“萬方數據——數位化期刊群”。
年報
•《中國原子能科學研究院年報》
中國原子能科學研究院年報（中英文版）《中國原子能科學研究院年報》（中文版）於1978年創刊，1988年，英文版《Annual Report for China Institute of Atomic Energy》正式出版。《中國原子能科學研究院年報》和《Annual Report for China Institute of Atomic Energy》主要報導中國原子能科學研究院科學研究的年度進展、核設施和大型科研設備的運行狀況、核技術套用開發研究等概況，學術活動和國際交流與合作項目，該院科研成果獲獎和學術論文發表題錄等。
人才培養
學科建設
根據2016年7月研究院官網顯示，中國原子能科學研究院具有三個一級學科博、碩士學位授予權和一個二級學科碩士授予權，並設有兩個一級學科博士後流動站。研究生招生專業涵蓋了粒子物理與原子核物理、電漿物理、凝聚態物理、無機化學、分析化學、有機化學、物理化學（含化學物理）、高分子化學與物理、套用數學、核能科學與工程、核燃料循環與材料、核技術及套用、輻射防護及環境保護、放射性同位素及套用技術等14個二級學科、專業。
一級學科博士培養點：物理學、化學、核科學與技術
一級學科碩士培養點：物理學、化學、核科學與技術
二級學科碩士培養點：套用數學
博士後流動站：物理學、核科學與技術
教學建設
根據2016年7月研究院官網顯示，中國原子能科學研究院具有每學年度招收全日制（學術型）碩士研究生70名、博士研究生50名，共120名的招生規模。58年來，原子能院共培養碩士研究生1169人，博士研究生394人。參與中國原子能科學研究院事業發展的畢業生中，有7人入選國家“百千萬人才工程”，2人獲得國家傑出青年科學基金，46人享受國務院政府特殊津貼，8人獲得省部級有突出貢獻中青年專家稱號，10人入選國防科技工業“511”人才工程，12人入選核工業集團公司“111”人才工程，4人被授予“國防科技工業百名優秀博碩士”稱號， 1人被評為“中核集團公司首席專家”，5人被評為“中核集團公司科技帶頭人”，100餘人受聘成為部委級以上各級各類專家等。
院所文化
院精神
中國原子能科學研究院精神，簡稱“四〇一精神”，其具體表述為：“以身許國，敢為人先，嚴謹求實”。
“以身許國”表現的是中國原子能科學研究院職工國家至上、魂牽夢縈的愛國情懷，科技報國、科技興國的遠大理想，艱苦奮鬥、為國拼搏的獻身精神。
“敢為人先”體現的是中國原子能科學研究院職工挺身而出、勇挑重擔的豪邁氣概，愈挫愈強、百折不回的頑強韌勁，敢想敢幹、勇於開拓的創新意識。
“嚴謹求實”體現的是中國原子能科學研究院職工嚴格嚴謹、嚴肅嚴密的科學作風，實事求是、不尚浮誇的科學道德，大力協同、海納百川的科學胸襟。
“四〇一精神”是中國原子能科學研究院五十多年創業精神的高度概括和總結，是中國原子能科學研究院幾代職工精神風貌的真實寫照，體現了中國原子能科學研究院廣大職工為了國家的強盛和民族的振興，艱苦奮鬥、無私奉獻、頑強拼搏、開拓創新的報國志、進取心、科學魂。
院歌
中國原子能科學研究院院歌歌詞為該院職工集體創作，歌曲為作曲家生茂先生創作。院歌描述了四0一人艱苦創業的奮鬥歷程，揭示了中國原子能科學研究院作為中國核科學技術發祥地的歷史地位，展示了核科學技術發展的美好前景，表達了四0一人勇攀核科技高峰的豪情壯志，並通過歌詞和鏇律的反覆，強化了“以身許國、敢為人先、嚴謹求實”的四0一精神，簡潔明快，內涵豐富，激昂有力，振奮人心。
歌詞內容為：
我們的原子科學城，
匯聚著一群拓荒的人。
以身許國，敢為人先，嚴謹求實。
核事業從這裡誕生。
我們的原子科學城，
匯聚著一群追夢的人。
以身許國，敢為人先，嚴謹求實。
核事業在這裡升騰。
光榮的四О一人，
自豪的四О一人，
為了祖國的繁榮昌盛，
向著核科技高峰奮勇攀登！奮勇攀登！
院旗
中國原子能科學研究院中國原子能科學研究院院旗以紅色為基本色，居中為院徽標識，院徽為黃色，院徽下為一道藍色橫條，旗桿套為白色。院旗的形狀、顏色兩面相同。院旗為長方形，其長與高為三與二之比。
院旗以紅色為背景，代表中國原子能科學研究院所從事國防科技事業以及中國原子能科學研究院事業的興旺發達；藍色既是和平、環保、核能和平利用的象徵，又是海洋的顏色，它與居中的院徽組合在一起，寓意中國原子能科學研究院的事業像一艘揚帆的大船，在科技的海洋里，在市場經濟的浪潮中，乘風破浪，勇往直前。
院徽
中國原子能科學研究院中國原子能科學研究院院徽以院名英文縮寫“CIAE”為基本圖形，其藝術造型像一條大船，象徵著中國原子能科學研究院事業在新世紀的征程中乘風破浪、揚帆遠航，駛向美好的未來。
一團一會
職工體育總會：
足球協會、羽毛球協會、桌球協會、籃球協會、排球協會、網球協會、保齡球協會、釣魚協會、游泳協會、健身健美協會、棋牌協會、老年體育協會。
職工藝術團：
聲樂隊、器樂隊、舞蹈隊、神劍學會（攝影協會、書法協會、繪畫協會、文學社）、集郵協會、老年藝術團。
機構領導
現任領導
中國原子能科學研究院院長、中共中國原子能科學研究院委員會副書記 ：萬鋼
中國原子能科學研究院副院長：周劉來、柳衛平、邵煥會、劉森林、葉國安、姜興東
歷任領導
| 第一任院長 吳有訓 | 第二任院長 錢三強 | 第三任院長王淦昌 |
| （1950年-1951年） | （1951年-1978年） | （1978年-1983年） |
| 第四任院長 戴傳曾 | 第五任院長 孫祖訓 | 第六任院長 樊明武 |
| （1983年-1985年） | （1985年-1996年） | （1996年-2000年） |
| 第七任院長 趙志祥 | 第八任院長 萬鋼 | |
| （2000年-2010年） | （2010年-） |
