Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics
Lomonosov Moscow State University

Отдел физики атомного ядра

Отдел физики атомного ядра (ОФАЯ) является одним из наиболее крупных подразделений НИИЯФ МГУ. Образован ОФАЯ после ряда структурных преобразований Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР), созданной в 1946 году и руководимой профессором С.С. Васильевым до 1973 года. После до 1979 года ЛЯР возглавлял профессор В.С. Николаев. В 1979 году была изменена структура НИИЯФ МГУ: основными подразделениями института стали отделы, и, среди них, был образован ОФАЯ, руководителем которого стал профессор Анатолий Филиппович Тулинов. В 1991 году ОФАЯ (и ОЯКИ) возглавлял профессор Игорь Борисович Теплов. С 1991 года по 2003 год ОФАЯ заведовал кандидат физико-математических наук Григорий Аркадьевич Иферов, а с 2003 года и по настоящее время ОФАЯ руководит доктор физико-математических наук, профессор Николай Гаврилович Чеченин.

В рамках основных направлений научной деятельности ОФАЯ ее сотрудниками проводятся следующие работы:
1. По теме 2.4 "Космическое материаловедение" (рук. темы проф. Чеченин Н.Г. и проф. Новиков Л.С.) разрабатываются высокочувствительные сенсоры магнитного поля для управляющих средств космической автоматики (дфмн Чеченин Н.Г., кфмн Козин М.Г., кфмн Ромашкина И.Л, кфмн Макунин А.В.). Исследование ударных воздействий твердых частиц на материалы космических аппаратов. Разработка композитных покрытий повышенной стойкости к ударам твердых частиц и воздействию атомарного кислорода. Исследование включения наноуглеродных структур на механические свойства композита. (асп. Кобзев В.А., кфмн Воробьева Е.А., дфмн Чеченин Н.Г.) . Разработка полимерных композитов с углеродными нано- и микроструктурами с низким коэффициентом вторичной электронной эмиссии, повышенной тепло- и электропроводностью (кфмн Воробьева Е.А., кфмн Шемухин А.А.., асп. Евсеев А.П.)  Исследование физических процессов при воздействии космического излучения на устройства бортовой электроники космического аппарата и средств защиты от радиационно-индуцированных сбоев (дфмн Новиков Н.В., дфмн Чеченин Н.Г., кфмн. Шемухин А.А.).
2. По теме 5.3. «Теория систем нескольких тел и взаимодействие ядер с электронным окружением» (рук. темы дфмн, проф. Блохинцев Л.Д.) проводится исследование однократной и двухкратной комптоновской ионизации атомов фотонами высокой энергии, а также фотоионизации атома полем лазера низкой несущей частоты в адиабатическом приближении. Развиваются аналитические методы в теории ядерных реакций. Исследуются характеристики асимптотических нормировочных коэффициентов, важных для вычисления сечений астрофизических ядерных реакций. Различными методами определяются значения асимптотических нормировочных коэффициентов для конкретных ядерных систем. В рамках метода сильной связи каналов исследуются процессы упругого рассеяния, штарковских переходов, кулоновского девозбуждения и индуцированной перезарядки в столкновениях пионного атома дейтерия в возбужденных состояниях с обычными атомами дейтерия Проводится теоретическое изучение взаимодействия антипротонных и пионных атомов гелия в метастабильных состояниях с атомами среды. Эти исследования включают два этапа квантовых расчетов: (1) получение потенциалов взаимодействия сталкивающихся подсистем на основе расчетов поверхностей потенциальной энергии (ППЭ) трех электронов в поле трех тяжелых частиц, в том числе одной отрицательной, (2) рассмотрение сечений и других характеристик столкновения экзотических и обычных атомов, таких как скорости столкновительного разрушения метастабильных состояний, сдвиги и уширение спектральных линий сверхтонкой структуры антипротонного гелия и др. (проф. Блохинцев Л.Д., дфмн. Коренман Г.Я., дфмн Орлов Ю.В., кфмн Попов В.П., кфмн. Попов Ю.В., кфмн Савин Д.А.,кфмн Юдин С.Н.).
3. В рамках темы 5.4. «Взаимодействие составных частиц и методы симметрии в ядерной и субъядерной физике» (руководитель темы дфмн, проф. Чувильский Ю.М.) разрабатывается широкий круг проблем теории ядерных систем на микроскопическом уровне, когда свойства этих систем определяются движением и взаимодействием составляющих их конституентов-фермионов (нуклонов, кварков); исследуются различные аспекты теории ядерных реакций, вызываемых столкновениями таких составных объектов;    а также развиваются математические и вычислительные схемы решения    этих теоретических проблем. Изучаются свойства систем нескольких частиц, легких и тяжелых ядер, ядерной материи, а также разнообразные ядерные процессы – от нуклон-нуклонных столкновений до ядерного деления, протекающие при энергиях – от астрофизических до релятивистских. Развивается математический аппарат, описывающий пространственно-временные симметрии и суперсимметрии, актуальные для развития современной теоретической физики, в том числе квантовой теории поля и гравитации (дфмн Чувильский, кфмн Платонова М.Н., кфмн. Померанцев В.Н., кфмн. Рубцова О.А., кфмн. Обуховский И.Т., кфмн. Толстой В.Н., кфмн. Широков А.М., кфмн Куликов В.А.).
4. В рамках темы 8.4. «Ядерно-физические методы и физические свойства наноструктур» (рук. темы дфмн, проф. Чеченин Н.Г.) экспериментально и теоретически проводятся следующие исследования:
1) Исследование микромагнитных явлений в многослойных структурах спинтронной сенсорики в неоднородных магнитных полях, СВЧ затухания в многослойных структурах спинтроники с обменным смещением, корреляций между морфологией поверхности и магнитными свойствами многослойных тонкопленочных структур (дфмн Чеченин Н.Г., кфмн Козин М.Г., кфмн Ромашкина И.Л, кфмн Макунин А.В.).
2) Исследование особенностей электронного строения в новых перспективных материалах с магнитным (и другим) упорядочением, и их проявление в методах ядерной спектроскопии (ВУК), изучение особенностей электронного строения наноструктурных углеродных материалов (фуллерены, графен и др.), влияния магнитного поля и магнитных состояний на свойства материалов (дфмн Николаев А.В., кфмн Бибиков А.В.)..
3) Исследуется влияние радиационных повреждений на свойства железосодержащих материалов, Мессбауэровская спектроскопия магнитных и сегнетоэлектрических соединений (дфмн Андрианов В.А)
4) Исследуются эффекты ионно-пучкового воздействия на перспективные наноматериалы и композиты, исследование их радиационной стойкости, эффектов модифицирования поверхностей наноструктурных металлических и углеродных материалов (дфмн Машкова Е.С., кфмн. Шемухин А.А.,, кфмн Овчинников М.А.).
5) Развитие теоретического методов расчета сечения потери и захвата одного и нескольких электронов в газообразных и твердых мишенях (дфмн Новиков Н.В.).
6) Разработка квантовомеханического описания влияния взаимодействия после столкновения в Оже распаде, индуцированного фотоионизацией атома, на зависимость от времени формы Оже спектра. Исследование чирпа электронов Оже методом терагерцовой развёртки. Теоретическое изучение тонкой структуры боковых линий в спектре медленных фотоэлектронов в сильном лазерном поле (дфмн Кабачник Н.М.).
7) Разработка и испытание новых электростатических анализатора пучков низкоэнергичных электронов и ионов (кфмн Шемухин А.А.,кфмн Петухов В.П.).
8) Исследование методами компьютерного моделирования влияния нанорельефа на характеристики поверхностного рассеяния и распыления при ионной бомбардировке твердых тел. Анализ спектров прямого и обратного рассеяния для получения данных об электронном торможении изотопов водорода низких энергий (дфмн Шульга В.И.).

Сотрудники ОФАЯ активно участвуют в крупных зарубежных проектах:
- “Европейский лазер на свободных электронах” (European XFEL GmbH), Германия. Теоретическое исследование многофотонных двуцветных (ренген+инфракрасный) процессов на атомах; разработка методов определения параметров импульсов рентгеновских лучей, получаемых рентгеновскими лазерами на свободных электронах;
- кварковые степени свободы в малонуклонных системах (совместно с Институтом теоретической физики, Университет Тюбингена, Германия);
- теоретическое исследование легких ядер в модели оболочек, построение нового реалистического нуклон-нуклонного взаимодействия (совместно с Университетом штата Айова (Iowa State University), г. Эймс, США).

В решении актуальных фундаментальных и прикладных задач ОФАЯ тесно сотрудничает с рядом зарубежных и российский исследовательских центров и университетов, среди них:
- Университет штата Айова (Iowa State University), г. Эймс, США;
- Центр “Европейский лазер на свободных электронах” (European XFEL GmbH), Германия;
- Исследовательский центр DESY, Гамбург, Германия;
- Институт теоретической физики, Университет Тюбингена, Германия;
- Университет Гронингена, Отделение Науки Материалов Зернике Института Перспективных Материалов Нидерланды;
- Университет Вроцлава, Институт теоретической физики, Польша;
- Институт ядерных наук «Винча» Белградского университета, Белград, Сербия;
- Университет Доманхура, Египет;
- California Institute of Technology, США;
- Университет Южной Дании, Оденсе, Дания;
- Университет Иоганна Кеплера, Линц, Австрия;
- Университет Антверпена, Антверпен, Бельгия;
- Казахстанско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан,
- Университет Антверпена, Антверпен, Бельгия;

- Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия
- Московский государственный технологический университет “СТАНКИН”, Москва, Россия
- Институт сверхпластичности металлов РАН, УФА, Россия
- ГНЦ - ФГУП «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша», Москва, Россия

- ОАО «НИИграфит», г. Москва;
- ННГУ имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород;
- Институт физики высоких давлений РАН (ИФВД РАН), Троицк.