یکی از مهم‌ترین کاربردهای انرژی صلح‌آمیز هسته‌ای در زمینه پزشکی است. سازمان انرژی اتمی با محوریت راکتور تحقیقاتی تهران حدود 40 سال است که همواره تامین‌کننده رادیودارو در کشور بوده و هست. در چند سال‌ گذشته با وجود اعمال تحریم‌های بین‌المللی و یک جانبه در زمینه هسته‌ای و غیر‌هسته‌ای، روند تولید رادیودارو در کشور با اتکا به توان داخلی ادامه داشته است. در حال حاضر حدود یک میلیون بیمار در سراسر ایران از خدمات پزشکی هسته‌ای در زمینه‌های تشخیصی و درمان بهره می‌برند. رآکتور تحقیقاتی تهران، آزمایشگاه‌های "جابربن حیان" (JHL) و "رادیوایزوتوپ" از مهم‌ترین بخش‌های تحقیقاتی، علمی و پزشکی هستند که تولید رادیودارو در کشور را برعهده‌ دارند. بیمارستان‌ها و مراکز پزشکی هسته‌ای نیز مصرف‌کنندگان این محصول‌اند. بیمارستان شریعتی از اولین مراکز پزشکی هسته‌ای کشور است که به بیماران مختلف به ویژه بیماران مبتلا به سرطان تیروئید در سراسر کشور و حتی کشورهای همسایه خدمات ارایه می‌کند.