2021年，清华大学迎来110周年华诞。清华大学秉持自强不息、厚德载物的校训，坚持“顶天、立地、树人”的宗旨，开创了中西融汇、古今贯通、文理渗透的办学风格，不断深化教育教学改革创新，为中国乃至世界培养了一大批优秀人才，在社会主义现代化的各项事业中作出了巨大贡献。
与此同时，清华大学核能与新能源技术研究院（简称“核研院”）也在2020年迎来60周年院庆。核研院自诞生之日起就为国而生，为国而长。60年来，以“两弹”精神为鼓舞，数十年如一日沉潜砥砺，不慕虚名，踏实前行。在党和国家的领导下，一代代核研院人牢记“建堆报国，建堆育人”的初心使命，攻坚克难，瞄准国家重大战略需求，坚持核心技术自主创新，取得了一批国内首创、世界先进的重大科技创新成果，并为国家核能发展事业培养了大批学术型人才及工程领军人才。
核研院以核为主要研究特色，聚焦核能科学与工程、核燃料循环与材料、核环境、能源系统分析与气候变化、新能源等领域，覆盖反应堆物理、热工、机械、电气、控制、材料等诸多学科，是跨学科战略性高技术研究院。核研院坚持攻关高温气冷堆示范工程关键技术，如主氦风机的研制、基于TRISO颗粒的球形燃料元件生产技术、关键设备的自主创新等，并推进世界首座具有第四代核能系统特征的模块式高温气冷堆示范电站HTR-PM的建成；发展满足小功率用户需求的小型核反应堆，其中自主研发的一体化自然循环低温供热堆技术NHR200-Ⅱ已卓有成效；进行核安全评审，对核电及各种发电技术进行环境影响综合评价，为电力行业低碳转型提供技术支撑；发展海水提铀、核能制氢和氢储能技术等。
“水木清华百十年，建堆报国任担肩，李桃并放虽云盛，只照丹心更向前！”。2021年，为迎接清华大学建校110周年校庆，
在《清华大学学报（自然科学版）》编辑部的大力支持下，核研院精心组织本专刊，专刊组稿也得到了广大师生的积极响应。
本期专刊精选11篇综述和论文，有代表性地报道展示清华大学核研院在技术创新、产业化领域取得的最新重要研究进展。借此机会，祝清华大学及核研院在新的历史时期能取得更辉煌的成就！