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1955年春，由于国家发展原子能事业培养人才的需要，奉调到北京筹建和主持我国第一个专门培养原子能科技干部的物理研究室，担任室主任。1958年该室改为北京大学技术物理系，一直到1986年，胡济民都担任该系系主任（文化大革命期间除外），并承担了繁重的教学工作，曾带领培养了博士和硕士生多人。1980年当选为中国科学院院士，并历任全国核物理学会理事长，兰州重离子加速器国家实验室学术委员会主任，北京串列加速器国家实验室学术委员会主任等职。1998年9月9日逝世，终年79岁。

胡济民在原子核理论、重离子核物理、等离子体物理等领域都进行过教学与科学研究工作。在重离子核反应机制方面，他提出了“准复合核模型”，在原子核裂变、原子核集体运动和宏观模型等方面取得了较高水平的研究成果。