在核聚变领域，合肥研究院自主设计、建设、运行了世界上首台全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST，俗称“小太阳”），为世界稳态近堆芯聚变物理和工程研究搭建了重要实验平台。1998年7月立项，2000年10月开工，2007年3月通过验收。2017年7月3日，EAST获得超过100秒的完全非感应电流驱动（稳态）高约束模等离子体，成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置，其科学研究成果为国际热核聚变实验反应堆（ITER）长脉冲高约束运行提供了实验支持，为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆（CFETR）的设计和预研奠定了基础。EAST的建设运行使我国托卡马克研究走向世界前沿，成为该领域国际上最重要的研究中心之一。获2007年度中国科学院杰出科技成就奖、2008年度国家科学技术进步奖一等奖、2013年度国家科学技术进步奖一等奖。

　　在核裂变领域，2011年，近代物理所牵头开展加速器驱动系统（ADS）关键核心技术研究，2016年在国际上首次提出加速器驱动先进核能系统方案并建成样机，集安全处理核废料、增殖核燃料和产能于一体，可将铀资源利用率由目前不到1%提高到95%以上，处理后核废料量不到乏燃料的4%，放射寿命由数十万年缩短到约500年。近年来，上海应物所牵头建成钍基熔盐堆（冷）实验研究基地，实现钍铀循环、堆本体工程设计、系列高温熔盐回路、安全与许可等原型系统与一系列关键技术突破，引领国际钍基熔盐堆研发，并为建设实验堆奠定了科技基础。

托卡马克核聚变实验装置

100秒量级稳态高约束模等离子体

ADS超导质子直线加速器离子源系统

钍基熔盐堆（冷）实验研究基地示意图