Руководитель отделения - д. ф.-м. н. А. И. Курбаков
Отделение нейтронных исследований (ОНИ)– состоит из 2 научных и 2 научно-технических отделов:
Отдел нейтронной физики (заведующий чл.кор. РАН д.ф.-м.н. А.П. Серебров) состоит из 4 лабораторий:
и 2 групп:
а также:
Отдел исследования конденсированного состояния (заведующий к.ф.-м.н. И.А. Зобкало) состоит из 4 лабораторий:
и группы:
а также:
Научно-технические отделы:
Об Отделении
Отделение нейтронных исследований (ОНИ) − старейшее по времени образования научное подразделение Института. Истоки его создания относятся к рубежу 1950−1960 годов и связаны с именем Льва Ильича Русинова (в то время заведующего лабораторией № 10 Физико-технического института АН СССР) − инициатора и научного руководителя строительства исследовательского атомного реактора ВВР-М в ядерном филиале ФТИ в Гатчине. Этот реактор, введенный в строй в конце 1959 года, успешно работал на эксперимент до 2016 года. В настоящее время находится в режиме длительного останова. Профессору Л.И. Русинову принадлежит заслуга в подборе первых сотрудников для работы на реакторе, которые составили костяк созданной им Лаборатории нейтронных исследований (ЛНИ).
За годы существования Отделения благодаря таланту, творческому поиску и неиссякаемому энтузиазму сотрудников были получены выдающиеся результаты в области физики ядра и элементарных частиц, физики конденсированного состояния и физики и техники реакторов. Развитые оригинальные экспериментальные методы, широко применяемые сейчас как в России, так и за рубежом, позволили нашему коллективу занять лидирующие позиции в мире в области исследований с использованием поляризованных, холодных и ультрахолодных нейтронов.
Сейчас Отделение нейтронных исследований представляет собой уникальный коллектив физиков, инженеров, техников, лаборантов и высококвалифицированных рабочих. Среди сотрудников 11 докторов наук, 48 кандидатов наук. Основными направлениями деятельности ОНИ являются исследования в области физики ядра и элементарных частиц и физики конденсированного состояния. Нейтрон представляет собой очень удобный исследовательский инструмент, поскольку он участвует во всех известных на настоящее время типах взаимодействий.
За последние годы большие успехи достигнуты в области физики нейтрино. В 2015 году в нейтринной лаборатории ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт» – НИИАР на реакторе СМ-3 была установлена модель детектора антинейтрино сотового типа с 16-ю секциями. Проведены измерения потока антинейтрино в зависимости от расстояния от активной зоны реактора для поиска стерильных нейтрино.
В десятку лучших мировых научных исследований 2020 г., по мнению редакции журнала Physics World, вошло открытие коллаборации Borexino с участием ученых НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ и НИЦ «Курчатовский институт» по обнаружению нейтрино, испускаемых в реакциях так называемого CNO- (углерод – азот – кислород) цикла на Солнце. Впервые экспериментально доказано, что Солнце черпает часть своей энергии в термоядерных процессах CNO-цикла
В 2021 г. коллаборация Borexino была удостоена престижной премии Д.В. Коккони Европейского физического общества за выдающийся вклад в астрофизику элементарных частиц и космологию, а именно, за новаторское наблюдение солнечных нейтрино из рр-цепочки и CNO-цикла. Среди 95 лауреатов несколько сотрудников ОНИ.
В 2018 г. осуществлено прецизионное измерение времени жизни нейтрона с использованием магнитно-гравитационной ловушки из постоянных магнитов, что впервые позволило контролировать все возможные потери нейтронов непосредственно в ходе эксперимента.
Проводятся работы по использованию новых эффектов при лауэвской дифракции нейронов в идеальных кристаллах для развития ультрапрецизионной нейтронной спектрометрии с чувствительностью к внешней силе для нейтронов на уровне 10-8 mng. Наблюдалось дифракционное усиления на 7 порядков эффекта Штерна – Герлаха для нейтрона в кристалле.
На нейтронном времяпролетном спектрометре ГНЕЙС, действующем на базе синхроциклотрона СЦ-1000, проводятся работы по более точному измерению сечений деления и угловых распределений осколков деления ядер нейтронами относительно низких (до 20 МэВ) и промежуточных (до 500 МэВ) энергий.
Большое место в научной деятельности ОНИ занимает исследование функциональных материалов и новых физических явлений в них. Продолжается цикл работ по решению фундаментальной научной проблемы: экспериментальному установлению основных квантовых состояний в низкоразмерных магнетиках. Проводятся исследования разнообразных уникальных наноструктурных материалов, в том числе мультиферроиков.
Во главу угла в настоящее время ставится разработка и создание приборной базы реакторного комплекса ПИК. Ученые и инженеры ОНИ сейчас разрабатывают новые физические установки для ПИКа, создают установки первой очереди, заканчивают проектирование и начинают уже создавать отдельные узлы установок второй и третьей очереди. Физические установки, создаваемые для реакторного комплекса ПИК, можно условно разделить на две категории: установки ядерной физики и физики конденсированных сред. Установки ядерной физики это: источник ультрахолодных нейтронов – УХН, установка Нейтрино, установка Бета-распад нейтрона, FISCO – установка исследования множественности осколков деления, DEDM – установка измерения электрического дипольного момента (ЭДМ) нейтрона кристалл-дифракционным методом, INAA – установка нейтрон-активационного анализа и PROGRAS – спектрометр ядерных излучений, ИРИНА – исследование радиоактивных изотопов на нейтронах (создается сотрудниками ОФВЭ). Установки физики конденсированных сред можно систематизировать по использованию разного типа рассеяния нейтронов в веществе: трехосные спектрометры IN-1 (на тепловых нейтронах), IN-2 (на холодных нейтронах), IN-3 (на тепловых поляризованных нейтронах); установки малоуглового рассеяния TENZOR и MEMBRANA; спин-эхо ультрамалоугловой дифрактометр SESANS и спектрометр СЭМ; дифрактометры порошковые D1 и D3 и монокристальный DC-1; рефлектометры HARMONY и SONATA (создаются сотрудниками инжинирингового центра "Нейтронные технологии").
Воспитанию научных кадров в институте всегда уделялось большое внимание. Сотрудники отделения уже давно ведут преподавательскую деятельность в вузах Санкт-Петербурга. Выпускники этих вузов станут основой научного персонала Международного центра нейтронных исследований на базе РК ПИК.
Многолетние творческие контакты связывают Отделение практически со всеми ведущими нейтронно-физическими центрами России и мира.