核科学与技术学科形成了辐射防护与环境保护、核燃料循环与材料、核技术及应用三大稳定研究方向，在核废物与环境安全方面形成鲜明的学科特色。

1.辐射防护与环境保护涉及放射性及有毒有害物质的防护与污染控制。主要研究辐射防护材料、中高放废物水泥、 玻璃、陶瓷固化处理与稳定性评价、放射性核素的迁移行为、放射性污染环境生态修复及核素生物地球化学过程等。在水泥固化体配方设计、高放废物陶瓷固化体制备新方法、辐射屏蔽材料、放射性污染环境的原位修复、核素与环境介质的界面作用等方面形成了特色。

2.核燃料循环与材料涉及核裂变和聚变燃料循环各环节中的科学和技术问题。主要研究放射性核素富集分离、 乏燃料后处理方法、放射性废物对环境的安全评价、铀尾矿安全评价与治理、核材料辐照损伤与模拟、放射性废水处理和海水提铀等。在碳材料（石墨烯、纳米碳管等）与生物质材料分离核素、有机吸附剂高效富集海水中铀、铀尾矿库生态修复等方面形成了特色。

3.核技术及应用涉及同位素与辐射技术在工业、农业、医学、环境、材料改性等领域的应用研究。主要研究带电粒子的产生和加速、辐射产生机理、辐射探测方法、射线与物质相互作用、辐射成像、 辐射信息处理、惯性约束聚变靶材料、材料辐照改性等内容。在核环境多射线低本底检测、复杂放射性环境应急及人体安全检测技术、环境氚浓度监测技术与装备研发、靶物理与辐射改性材料等方面形成特色。