核放射線物理グループは、国内有数のサイクロトロン加速器を有し、サイクロトロンの多目的利用と放射性物質（RI）管理並びに短寿命・高レベルRIの利用推進を目的とするサイクロトロン・ラジオアイソトープセンターに所属しており、加速器と測定器の2研究部から構成される。

　核放射線物理学は、核反応や不安定核の崩壊等によって放出される様々な放射線を計測・解析することによって、原子核の中での核子等の多彩な振舞い、即ち核構造や核反応、核子−核子相互作用等を実験的に究明するものである。本グループでは、更にこれらの研究に不可欠な加速器・測定器の開発研究も行っている。

　加速器研究部のプロジェクトとしては、

1. (1) 宇宙における元素合成に大きく影響する原子核の新しい励起モードの探索
2. (2) 原子核におけるボース・アインシュタイン凝縮と考えられるアルファ・クラスター凝縮状態や原子核がラグビーボールのように変形した超変形状態など、極限量子状態の生成・消滅機構の解明
3. (3) 上記の研究のためのAVFサイクロトロン加速器の高度化
4. (4) 多種多様な粒子による研究を可能とするイオン源の開発研究等を行っている。

　測定器研究部では、本施設のAVFサイクロトロンからのビームを用いて、不安定原子における極端な物質状態を生成し、その特徴的な性質を利用して精密原子核・素粒子物理の研究を推進する。原子のパリティ非保存効果の探索による核力における弱い相互作用の研究や、不安定原子の電気双極子モーメント探索による超対称性破れのメカニズムの研究を目的とし、そのために必要な不安定原子の磁気光学トラップなどのレーザー冷却・トラップ技術、アルカリ蒸気セルや光格子を用いた超高感度磁力計などの開発研究を進めている。
　さらに、本講座は、素粒子・核物理学並びに核理学講座との共同研究によってクローバー型ゲルマニウム検出器、高エネルギーガンマ線検出器、並びに中性子誘導核反応分析装置等の開発にも携わり、阪大核物理研究センター、理研仁科加速器センター等において全国的・国際的な共同研究も行っている。