1946年毕业于唐山交通大学（现西南交通大学）矿冶系。1948年和1950年先后获美国耶鲁大学硕士学位和博士学位。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。1996年，获何梁何利基金科学与技术进步奖，当选为中国科学院主席团成员。1999年，被授予研制“两弹一星”有突出贡献的科技专家，并荣获“两弹一星”功勋奖章。

陈能宽长期从事金属物理和物理冶金的基础研究，在多种金属单晶体形变、再结晶以及核材料在高温高压下的行为方面，解决了一系列有实际应用价值的理论和实验问题，对中国材料科学的发展做出了重要贡献。在中国原子弹、氢弹的研制工作中，他领导和组织了爆轰物理、特殊材料冶金、实验核物理等学科领域的研究工作，并多次在技术上参与领导和组织了国家核试验，为中国核武器的研制和国防尖端科学技术的发展立下功勋。他在领导、制订和实施国家863计划过程中，为推动中国激光技术领域研究做出重要贡献。

在中国的导弹核武器中比原子弹、氢弹更神秘、更浩繁的科学工程是他与他的同事们，历尽10余年的艰辛，改写了中国核武器定型方法的历史，开辟了用冷试验来定型的新途径。从70年代开始，中国核导弹从近程、中程一直到洲际导弹，都是采用这种办法来定型的，不仅节约了大量的人力、物力，更为重要的是，保证了沿线居民的绝对安全。专家们每每自豪地谈及这项技术，都无不称赞：“陈能宽功不可没!”

在空爆核弹试验中、在核爆试验方式的改进上、在核九院的建设上、在新时期高新技术的发展上等等，陈能宽都是“功不可没!”。

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