Năm 1978, tốt nghiệp xuất sắc chuyên ngành Vật lý hạt nhân (Đại học Tổng hợp Hà Nội), kỹ sư Nguyễn Nhị Điền được phân công về làm việc tại Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước (nay là Bộ Khoa học và Công nghệ). Thời điểm này, ngay sau khi giải phóng miền nam, thống nhất đất nước, cả nước chỉ có một cơ sở nghiên cứu hạt nhân với lò phản ứng nghiên cứu tại Đà Lạt được tiếp quản từ chế độ cũ. Nhà nước quyết định đầu tư để khôi phục và nâng công suất lò phản ứng lên gấp hai lần bằng một dự án trọng điểm cấp Nhà nước. Từ bỏ công việc ở Thủ đô Hà Nội, với mong muốn được trực tiếp làm việc trên thiết bị hạt nhân hiện đại mà trong thời gian học tại trường đại học chỉ “mơ mà không thấy”, kỹ sư Điền háo hức tình nguyện lên đường vào Đà Lạt để khám phá miền đất mới. Hành trang lên đường lúc bấy giờ là sức trẻ đầy nhiệt huyết, cùng với động lực được làm việc đúng với chuyên ngành được đào tạo.
Từ đầu năm 1982, ông và các đồng nghiệp được trực tiếp tham gia thực hiện dự án bao gồm giám sát kỹ thuật, tham gia lắp đặt, hiệu chỉnh thiết bị... Để kịp tiến độ đưa lò phản ứng vào vận hành cuối năm 1983, cả công nhân và kỹ sư làm việc từ sáng đến khoảng 20 giờ ngoài công trường với bữa cơm trưa tự mang theo, do nhà bếp tập thể phát từ buổi sáng. “Hồi đó khó khăn là vậy nhưng ai cũng phấn khởi, vui vẻ, cùng nhau động viên vượt qua chỉ vì mục tiêu đưa thiết bị hạt nhân vào vận hành đúng tiến độ; để tận mắt thấy ánh sáng Cherenkov mầu xanh trong vùng hoạt lò phản ứng do phân hạch hạt nhân tạo ra...”, PGS, TS Nguyễn Nhị Điền nhớ lại. Những kiến thức được học ở trường đại học còn quá bỡ ngỡ so với thực tiễn mới mẻ. Vì vậy, ban ngày làm việc ngoài công trường, đêm về ông và đồng nghiệp lại cặm cụi học tiếng Anh, bởi những tài liệu phần nhiều là tiếng Anh, trong khi hành trang ngoại ngữ được trang bị từ các trường đại học miền bắc chủ yếu là tiếng Nga.
Từ đó đến nay, hơn 30 năm gắn bó với Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, PGS, TS Nguyễn Nhị Điền đã cùng với các thế hệ đồng nghiệp tham gia quản lý, vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả Lò phản ứng (LPƯ) hạt nhân Đà Lạt, với mục đích chính là sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích kích hoạt nơtron, các nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu ứng dụng và huấn luyện cán bộ chuyên ngành hạt nhân. LPƯ hạt nhân Đà Lạt có công suất khiêm tốn, chỉ 500 kWt, nhưng đã và đang đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội và góp phần thúc đẩy chương trình phát triển điện hạt nhân của nước ta. Sản phẩm và dịch vụ nhờ sử dụng LPƯ đã cung cấp cho các ngành y tế, công-nông nghiệp, ngày càng được xã hội nhìn nhận và đánh giá cao. Có thể kể đến dược chất phóng xạ sản xuất trên LPƯ đã và đang cung cấp thường xuyên cho 25 bệnh viện có khoa y học hạt nhân trong cả nước, phục vụ chẩn đoán và điều trị cho khoảng 300 nghìn lượt người bệnh mỗi năm; dịch vụ phân tích mẫu cho các ngành địa chất để xây dựng bản đồ tài nguyên, cho ngành dầu khí để xác định trữ lượng và nguồn gốc của các mỏ dầu,... đã được thực hiện; kỹ thuật đánh dấu đồng vị phóng xạ phục vụ thăm dò và khai thác dầu khí đã được ứng dụng thành công… không những làm dịch vụ trong nước mà đang vươn ra thị trường của các quốc gia giàu dầu khí ở Trung Đông.
Đặc biệt, kết quả khởi động vật lý lò với nhiên liệu độ giàu thấp và chuyển trả nhiên liệu độ giàu cao an toàn đã được Câu lạc bộ Nhà báo khoa học và công nghệ Việt Nam bình chọn là một trong mười sự kiện khoa học và công nghệ nổi bật của năm 2011 và 2013. Việc khởi động vật lý lò thành công vào tháng 11-2011, đánh dấu lần đầu bằng chính năng lực của mình, các cán bộ khoa học và kỹ thuật của Việt Nam đã hoàn toàn làm chủ công việc. Để sử dụng hiệu quả LPƯ, từ tháng 4-2015, với vai trò lãnh đạo, PGS, TS Nguyễn Nhị Điền cùng tập thể cán bộ của Viện đã cải tiến, thiết kế, chế tạo hộp đựng mẫu (công-ten-nơ) mới để chiếu xạ trong lò phản ứng, thay thế cho các hộp đựng kiểu cũ đã duy trì trong nhiều năm qua, đưa hiệu quả sản xuất đồng vị phóng xạ lên gấp năm lần so với trước đây, đáp ứng đầy đủ hơn nhu cầu sử dụng ngày càng tăng ở trong nước.
Mấy năm gần đây, PGS, TS Nguyễn Nhị Điền còn đảm nhận thêm chức vụ Phó Viện trưởng Năng lượng nguyên tử Việt Nam. Nhiệm vụ mới khiến ông ngày càng bận rộn với công việc và trách nhiệm nặng nề hơn. Nhưng với ông, còn được làm việc, nghiên cứu những kỹ thuật mới, đương đầu với những thách thức mới và chứng kiến các kết quả nghiên cứu khoa học của mình được ứng dụng vào phục vụ sản xuất và đời sống, đó cũng là niềm vui rất đỗi giản dị của một nhà khoa học.
