核技术方向的研究主要集中在离子束技术及其在核能材料、半导体材料、生物医学和科技考古应用研究领域。依托2×3MV串列静电加速器，实验室已建立了多路研究终端，包括核微探针系统、单粒子束辐照系统及配套的生物医学研究平台、离子束分析与辐照及相应的材料制备平台。目前主要研究内容包括：

（一）基于离子束技术的新型核能材料研究

l聚变等离子体与壁相互作用

l核微探针技术在ICF靶丸研究中的应用

l新型抗辐照MAX相材料

（二）离子束分析技术及应用

l核材料中的氢氦同位素的离子束分析技术

l离子束分析在P型-ZnO半导体材料制备中的应用

（三）科技考古