Науково-дослідний інститут ядерної фізики імені Д. В. Скобєльцина Московського державного університету імені М. В. Ломоносова (НДІЯФ МДУ) — один з найбільших науково-дослідних інститутів МДУ, який є базою підготовки студентів та аспірантів фізичного факультету МДУ за напрямами ядерної, атомної фізики, фізики космосу.
НДІЯФ МДУ є відомим у Росії і за кордоном науково-навчальним центром, інтегрованим в освітній процес МДУ. Ця інтеграція здійснюється завдяки зв'язку НДІЯФ МДУ з Відділенням ядерної фізики (ВЯФ) фізичного факультету МДУ. НДІЯФ МДУ і ВЯФ фізичного факультету МДУ, по суті, це єдиний науково-педагогічний колектив.
Директор інституту є одночасно і завідувачем ВЯФ фізфаку МДУ.
Історія інституту В кінці 1945 р. І. В. Курчатов і Д. В. Скобєльцин виступили з ініціативою організації навчально-наукового центру в МДУ для підготовки фахівців з ядерної фізики для робіт з радянського атомного проекту, в якому навчання повинне бути пов'язане з науковою роботою на власній сучасній науково-дослідній базі.
В 1946 р. в Московському університеті на виконання Спеціальної постанови Раднаркому СРСР було утворено Інститут фізики атомного ядра МДУ. До 1957 р. у відкритих документах він називався «Другий науково-дослідний фізичний інститут МГУ» (НДФІ-2 МДУ). У 1957 р. НДФІ-2 МДУ було перейменовано у Науково-дослідний інститут ядерної фізики МДУ.
У 1993 р. НДІЯФ МДУ було присвоєно ім'я його засновника академіка Д. В. Скобєльцина.
В даний час НДІЯФ МДУ є великим центром ядерно-фізичних досліджень та підготовки наукових кадрів. З близько 400 наукових співробітників 98 мають вчений ступінь доктора наук, 275 — кандидата наук, 46 докторів наук мають звання професора.
Керівники НДІЯФ і ВЯФ
академік АН СРСР Д. В. Скобєльцин (1946—1960) академік АН СРСР С. М. Вєрнов (1960—1982) професор І. Б. Теплов (1982—1991) професор М. І. Панасюк (з 1992 р.)
Основні напрями діяльності інституту
Ядерна фізика, взаємодія випромінювання з речовиною, дослідження наноструктур
Напрямки досліджень:
Фундаментальні дослідження з фізики атомного ядра і ядерних реакцій за низьких і середніх енергій, класичної β-, γ-спектроскопії. Розвиток теорії атомного ядра. Розробка і створення електронних прискорювачів нового покоління. Використання пучків γ-квантів і заряджених частинок для дослідження матеріалів, зокрема наноструктурованих. Фундаментальні дослідження атомних і мезоатомних процесів. Розробка нових методів отримання . Дослідження взаємодій синхротронного, лазерного та радіочастотного випромінювань з речовиною, процесів у наноструктурах. Створення баз і банків ядерних даних. Розвиток нових інформаційних технологій в галузі даних з фізики ядра і ядерних реакцій.
НДІЯФ МДУ володіє сучасною експериментальною базою. Прискорювальний комплекс включає прискорювачі іонів і електронів до декількох десятків Мев. Ці прискорювачі використовуються для проведення фундаментальних досліджень і прикладних робіт з ядерної та атомної фізики.
НДІЯФ є єдиною організацією на пострадянському просторі, яка володіє широким набором методик іонно-пучкового аналізу, включно з методикою спектрометрії йонів середніх енергій для досліджень багатошарових систем наноелектроніки, методикою іонної імплантації та модифікації властивостей перспективних матеріалів.
В інституті є комплекс сучасного технологічного, діагностичного та вимірювального обладнання, що дозволяє виготовляти твердотілі і молекулярні наноструктури та пристрої на їх основі, а також досліджувати процеси, що в них протікають.
Розробляються компактні прискорювачі електронів для радіаційних технологій на енергію 1 Мев і потужність пучка 25 кВт для променевої терапії на енергію 12 Мев. У 2010 р. здійснено фізичний пуск розрізного мікротрона на енергію 55 Мев.
У Центрі даних фотоядерних експериментів інституту — учасника мережі Центрів ядерних даних МАГАТЕ на основі сучасних технологій створено реляційні бази ядерних даних, що містять інформацію про всі відомі стабільні і радіоактивні атомні ядра, а також ядерні реакції під дією фотонів, нейтронів, заряджених частинок і важких йонів. Ці бази даних є функціональною частиною аналогічної системи світових баз даних.
Астрофізика космічних променів і космічна фізика
Дослідження галактичних і екстрагалактичних космічних променів надвисоких енергій Нейтринна астрофізика Дослідження випромінювань від рентгенівських і гамма джерел у космосі Дослідження динамічних процесів на Сонці і в геліосфері Дослідження радіаційного середовища і плазмових процесів у навколоземному космічному просторі Дослідження взаємодій космічних апаратів з навколишнім середовищем Створення теоретичних моделей електромагнітних процесів у космічному просторі
Для вивчення фізичних явищ у міжпланетному середовищі і навколоземному космічному просторі з початку космічної ери в інституті було розроблено, виготовлено і встановлені на 265 космічних апаратах дослідницькі прилади, аналіз інформації з яких дозволив глибше пізнати процеси в космосі. В даний час МДУ є єдиним університетом, який систематично запускає власні науково-освітні супутники. У створенні дослідницької апаратури для цих супутників НДІЯФ відіграє провідну роль.
Інститутом спільно з інститутами РАН, Росатому та іншими науковими центрами Росії введено в дію великомасштабну установка «Тунка-133» під Іркутськом для дослідження космічних променів.
Створюється Науково-виробничий Центр наукового приладобудування МДУ на базі НДІЯФ. Він орієнтований на вирішення завдань зі створення оригінальних приладів, зокрема для космічних досліджень.
У НДІЯФ МДУ створено унікальну, повністю автоматизовану систему зберігання даних, одержуваних у ході наукових експериментів на космічних апаратах. У Центрі даних космічного моніторингу НДІЯФ МДУ ведеться обробка і запис інформації в бази даних в режимі реального часу. Інтернет-портал Центру даних забезпечує доступ до даних вимірювань космічної радіації, поточних і історичних, отриманих протягом останніх 20 років у ході космічних експериментів НДІЯФ МДУ. Єдине інформаційне середовище дозволяє отримувати з бази даних результати вимірювань і подавати їх у вигляді таблиць і графіків. Спільно з моделями космічного середовища, розробленими в НДІЯФ МДУ, бази даних космічних експериментів утворюють єдину систему космічного моніторингу для зберігання, обробки, наукового аналізу і відображення космофізичних даних та освітніх програм.
З метою реалізації Постанови Уряду РФ щодо залучення провідних вчених в російські вузиПостанова Уряду РФ від 9 квітня 2010 р. № 220 в НДІЯФ МДУ в 2011 р. Джорджем Смутом створено лабораторію екстремального Всесвіту.
Фізика високих енергій
Дослідження глибоко непружних ep-взаємодій на прискорювачі HERA (Гамбург, Німеччина). Дослідження парного і одиничного народження топ-кварка і деяких інших процесів на колайдері Теватрон в експерименті D0 (FNAL, США). Підготовка до досліджень на Великому адронному колайдері LHC в ЦЕРН. Участь в експериментах CMS, ATLAS, LHCb. Дослідження протон-ядерних і ядро-ядерних взаємодій на установці СВД-2 (). Зокрема, дослідження біляпорогового утворення зачарованих частинок і пошук екзотичних баріонів. Дослідження ядро-ядерних взаємодій в експерименті CBM (Дармштадт, Німеччина). Розробка теоретичних моделей фундаментальних взаємодій на основі теорії струн, суперсиметричних теорій і теорій у просторі з додатковими вимірами. Розробка нових автоматизованих методів розрахунків характеристик процесів та моделювання очікуваних подій в умовах реального експерименту. Розробка технології масового виробництва кремнієвих напівпровідникових сенсорів і створення на їх основі детекторів для фізики високих енергій.
Інститут веде роботи зі створення нейтринного телескопа на оз. Байкал, детекторів частинок для експериментів на прискорювачах в найбільших наукових центрах Росії (Інституті фізики високих енергій, Об'єднаному інституті ядерних досліджень (ОІЯД) та Інституті теоретичної та експериментальної фізики (ІТЕФ), а також на найбільших прискорювачах в закордонних наукових центрах США, ФРН та Швейцарії. Дослідження ведуться як на власній методичній базі, так і на великих російських і міжнародних експериментальних установках. Співробітники інституту беруть активну участь у роботі колаборацій ZEUS (DESY, Гамбург, Німеччина), (Fermilab, Чикаго, США), CMS, ATLAS, LHCb, (CERN, Женева, Швейцарія), нейтринних експериментах і ANTARES, СВД (ІФВЕ), СМС-МДУ (ОІЯД).
У НДІЯФ МДУ створено пакет — пакунок програм, що дозволяє автоматично проводити обчислення діаграм Фейнмана, що описують процеси взаємодії елементарних частинок при високих енергіях. З використанням цього пакету було виконано унікальні розрахунки, які лягли в основу моделювання ряду конкретних експериментів на колайдерах Tevatron (FNAL), LEP (CERN), HERA (DESY), LHC (CERN), і широко використовуються в розробці програм фізичних досліджень на майбутніх лінійних електрон-позитронних та інших колайдерах. НДІЯФ МДУ бере участь у трьох великомасштабних експериментах на Великому адронному колайдері. У 2010 р. на ньому почалися набір та обробка фізичних даних, отриманих при рекордних параметрах пучків, що стикаються. Найцікавішими результатами аналізу даних експериментів очікуються підтвердження основних положень Стандартної моделі, включаючи існування бозона Хіггса, виявлення нових закономірностей мікросвіту за межами Стандартної моделі, отримання додаткових знань про походження і еволюцію Всесвіту.
Розвиток інформаційних технологій В інституті створені:
Сучасна локальна комп'ютерна мережа з базовими каналами зв'язку між підрозділами та науковими групами пропускною здатністю 100 Мбіт/с, в окремих випадках організовано канали зв'язку 1 Гбіт/с і вище; Вузол високошвидкісного телекомунікаційного зв'язку з виходом на всі російські науково-освітні мережі та світові комп'ютерні мережі з пропускною здатністю на рівні декількох Гбіт/с; Центр оперативного і сервісного обслуговування Російської ґрід-системи РДИГ, що є національним сегментом глобальної ґрід-інфраструктури , яка здійснює комп'ютерне забезпечення понад 200 міжнародних наукових проектів, найважливішим з яких є Великий адронний колайдер (ЦЕРН); Пілотний полігон грід-системи Національної нанотехнологічної мережі (ГридННС), в якому беруть участь ряд наукових організацій, що ведуть інноваційні розробки в нанотехнологічній галузі (МДУ, НДЦ «Курчатовський інститут», ОІЯД, ПІЯФ РАН та ін.); Центр даних космічного моніторингу; Центр даних фотоядерних експериментів, що підтримує реляційні бази ядерних даних, які функціюють в Інтернеті; Бази даних, що характеризують результати наукової та навчальної діяльності НДІЯФ і ВЯФ;
У 2014 році був запущений створений НДІЯФ МДУ космічний супутник «», згодом перейменований у «Вєрнов».
Навчальна діяльність Навчальні лабораторії НДІЯФ являють собою унікальні науково-освітні комплекси, що включають в себе десятки реальних експериментальних установок, оснащених сучасними електронними та комп'ютерними засобами обробки і відображення інформації. Експериментальне та методичне забезпечення практикумів є результатом спільної роботи колективів навчальних лабораторій кафедр Відділення ядерної фізики фізичного факультету та відділів НДІЯФ.
В даний час практикуми НДІЯФ включають близько 100 експериментальних установок, більшість з яких комп'ютеризовано і включено в локальну обчислювально-інформаційну мережу. На відміну від фізичних практикумів більшості російських університетів, у практикумах НДІЯФ студенти працюють з реальними об'єктами ядерно-фізичних досліджень (спектральними та радіоактивними джерелами, лазерами різних типів), а також мають можливість виконувати лабораторні роботи на прискорювачах НДІЯФ.
Досягнення НДІЯФ