在1978年第一次全國科學大會上，陳子元榮獲“全國先進科技工作者”稱號。他所主持的“農藥殘留研究”協作項目和“放射性同位素標記農藥的合成研究”，分別獲得全國科學大會優秀成果獎。
此間，陳子元的腳步也開始邁出國門。1976年10月，受農林部派遣，他帶隊援助阿爾巴尼亞半年多；1980年4月、5月間，他作為國家農業部組織的中國農業環境保護考察團副團長出訪聯邦德國；1980年9月，受農業部派遣，陳子元赴美國俄勒岡州立大學與該校放射中心主任汪志馨教授、中國學者徐步進等開展為期一年的合作研究。
1980年至1984年，他主持完成國務院環保辦和農業部門“農藥對農業生態環境污染及其防治”研究任務以及“農藥對農業生態環境影響的研究”重點課題。研究工作中，首次運用了示蹤動力學的理論和方法。
1985年至1988年，國際原子能機構聘任陳子元為該機構科學諮詢委員會成員，任期3年。這屆科學諮詢委員會，由來自全球16個國家的16名科學顧問組成，屆滿時變革建制，解散為多個專業委員會或小組。他成為國際原子能機構科學諮詢委員會第一位也是唯一一位中國科學家。
時任中國常駐國際原子能機構代表團參讚傅濟熙曾評價説：“陳教授在該委員會的最後一屆任期中，出色地完成了任務，為我們國家贏得了榮譽，也成為他的一段可引為驕傲的人生經歷。”
1979年3月，陳子元出任浙江農業大學副校長。1983年10月，他升任校長。治校期間，他致力於把浙江農業大學辦成國內一流的農業大學。上世紀80年代中後期，學校學科實力已穩居全國農業院校第三位。這對於一所普通的地方農業院校來説，實屬不易。
上世紀80年代，他所在的生物物理學科和核農學研究平台也取得了長足進步。1981年和1984年，“生物物理學科”先後獲批碩士學位授予點和全國高等農業院校該領域唯一的博士學位授予點，作為導師，陳子元指導培養了一大批優秀學生。這一時期，為了夯實中國核農學學術基礎，他抽出時間開展專著編寫工作，撰寫發表了一大批專論文章，開拓、引導學科走向。
核農學即原子核科學技術在農業上應用，是一門新興交叉學科，被視作“核工業中的輕工業”，是農業現代化的重要標誌之一。1983年，陳子元與溫賢芳、胡國輝共同主編出版專著《核技術及其在農業科學中的應用》；1984年，又與謝學民等合編《簡明核農學應用手冊》，並首次公開使用“核農學”這一概念。
1991年11月，陳子元當選為中國科學院生物學部委員（院士）。同時，我國學科門類上第一次正式出現了一個新學科——核農學。另一位中國核農學泰斗、長他10歲的徐冠仁院士寫來賀信説：“尤其令人鼓舞的是，您的專長為核農學，這在所有學部委員的專業中是唯一的由我國興起的學科，它將載入中國的科學發展史。”
2018年年底，在建所60周年之際，浙江大學核農所“轉戰”紫金港校區西區，有了一片新天地。“核農所這個集體，所長已經六七任了，真是不容易！”老所長陳子元希望新時代浙大核農人不忘初心、砥礪前行，為我國農業強國建設貢獻一流的農業教育、農業科技和農業人才。“雖然我老了，卻心嚮往之。我願意為此繼續努力！”他説。（韓天高）
