自1993年起,近代物理所在國內率先開展了重離子腫瘤治療研究,培養出一支高水平的重離子治療技術人才隊伍,掌握了相關核心技術,研制出我國具有完全自主知識產權的醫用重離子加速器。該醫療器械產品的上市及臨床應用實現了國產重離子治療設備零的突破,使得高端醫療裝備國產化替代取得重大進展,探索出了一條“基礎研究→技術研發→產品示范→產業化應用”的全產業鏈自主創新之路。目前,醫用重離子加速器已推廣6臺,創造了顯著的社會和經濟效益。
近代物理所在新核素合成方面的研究工作自上世紀90年代起持續至今,已經在6個核區先后合成30多種新核素。2015年以來,基于自主研制的充氣反沖核譜儀SHANS裝置和先進的單原子核靈敏的探測鑒別技術,在極端缺中子的錒系核區先后合成了8種新核素(214,215,216U、219,220,222,223,224Np),并系統研究了這些核素的α衰變性質。該工作使我國新核素合成研究在輕錒系質子滴線核區處于國際領先水平,對探索原子核存在極限等重大科學問題起到重要作用。相關研究成果多次發表在國際頂尖物理學雜志上。