Институт ядерных исследований Российской академии наук — одно из исследовательских учреждений России.
История ИЯИ РАН Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН, ранее ИЯИ АН СССР) образован постановлением Президиума Академии наук Союза ССР от 24 декабря 1970 года № 1051 на основе решения Правительства, принятого по инициативе Отделения ядерной физики, в целях создания современной экспериментальной базы и развития исследований в области физики элементарных частиц, атомного ядра, физики космических лучей и нейтринной астрофизики.
Академик М. А. Марков, совместно с выдающимися советскими физиками лауреатом Нобелевской премии академиком И. М. Франком, академиком Н. Н. Боголюбовым и др. сыграл в создании Института ядерных исследований РАН решающую роль. Благодаря его влиянию в институте сформировались два направления исследований: физика микромира — физика малых расстояний и больших энергий, а также астрофизика — физика больших расстояний, наука о жизни Вселенной.
Институт был образован на базе трёх лабораторий ядерного профиля Физического института АН СССР, у истоков которой стоял академик В. И. Векслер: лаборатория атомного ядра, возглавляемая лауреатом Нобелевской премии академиком И. М. Франком; лаборатория фотоядерных реакций, под руководством Л. Е. Лазаревой; лаборатория «Нейтрино», широко известная благодаря трудам академиков Г. Т. Зацепина и А. Е. Чудакова.
При создании Институту были поставлены задачи сооружения в Научном центре академии наук в г. Троицке Московской области мезонной фабрики на основе сильноточного линейного ускорителя протонов и отрицательных ионов водорода на энергию 600 МэВ. А также создания в Баксанском ущелье в Приэльбрусье комплекса подземных низкофоновых лабораторий с нейтринными телескопами.
С 1980 года в Институте развиваются работы по глубоководному детектированию мюонов и нейтрино на Байкальском глубоководном нейтринном телескопе.
С 1980 года при ИЯИ начала работу Научная Артёмовская нейтринная станция в Донецкой области.
Основные направления научных исследований ИЯИ РАН физика элементарных частиц, физика высоких энергий, теория калибровочных полей и фундаментальных взаимодействий, космология; нейтринная астрофизика, нейтринная, гамма- и гравитационно-волновая астрономия, физика космических лучей, физика и техника нейтринных телескопов в низкофоновых подземных и подводных лабораториях; физика атомного ядра, релятивистская ядерная физика; физика конденсированных сред, материаловедение, в том числе радиационное материаловедение, нейтронная физика, физика и техника источников нейтронов; физика и техника ускорителей; физика пучков заряженных частиц; междисциплинарные исследования, прикладная ядерная физика, радиоизотопные исследования, ядерная медицина, электроядерная трансмутация делящихся материалов, проблемы экологической безопасности, информационные технологии в экспериментальной и теоретической физике.
Структура и численность ИЯИ РАН В настоящее время ИЯИ РАН является одним из ведущих ядерно-физических научных центров. Его подразделения находятся в Москве, в городском округе Троицк (Москва), БНО РАН (Эльбрусский р-он, КБР), на озере Байкал, нейтринные установки расположены в Артёмовске (Украина) и Гран Сассо (Италия).
В ИЯИ РАН 12 научных отделов и лабораторий, в том числе, Баксанская нейтринная обсерватория, Байкальская нейтринная обсерватория, Научно-образовательный центр, включающий 3 профилирующие кафедры и 2 совместные с университетами лаборатории, аспирантуру по направлению подготовки 03.06.01 «Физика и астрономия».
В Институте работает 1025 человек, из них 55 докторов наук, 137 кандидатов наук. В том числе 3 академика РАН (В. А. Матвеев, В. А. Рубаков, И. И. Ткачёв) и 6 членов-корреспондентов РАН (В. Н. Гаврин, Д. С. Горбунов, Г. В. Домогацкий, Л. В. Кравчук, О. Г. Ряжская, С. В. Троицкий), 4 профессора РАН, 2 заслуженных деятеля науки и техники, 11 профессоров, 2 Заслуженных профессора Московского университета; лауреат Ленинской и 3 лауреата Государственной премий, 3 лауреата Премии Правительства РФ; лауреат Премии Правительства Москвы для молодых учёных; лауреат Премии Президента Российской Федерации для молодых учёных; лауреат Золотой медали и 6 лауреатов премий Российской академии наук имени выдающихся учёных; 13 лауреатов Золотых медалей с премией для молодых учёных Российской академии наук; лауреат Демидовской премии; 19 лауреатов различных международных премий и др.
Институт уделяет большое внимание, подготовке высококвалифицированных научных кадров, обучая студентов на базовых кафедрах «Фундаментальные взаимодействия и космология» МФТИ и «Физика частиц и космология» МГУ, на других кафедрах МГУ, МИФИ, КБГУ, Южного федерального университета и в аспирантуре.
В Институте существует Научно-образовательный центр, координирующий обучение и научную работу студентов и аспирантов, действует Совет по защите диссертаций Д 002.119.01
Институт сотрудничает с ведущими научными центрами России и мира: ФИАН, ИФВЭ, ПИЯФ, ИТЭФ, МФТИ, МИФИ, НИИЯФ МГУ, ИГУ, ИФВД, ИК РАН, НИЦ КИ, ОИЯИ, ЦЕРН; INFN (Италия); DESY, GSI, BJO-OD, KIT (Германия); ORNL, LANL, BNL, FERMILAB (США); TRIUMF (Канада); J-PARC, KEK (Япония) и многими другими.
Учёные Директора института: 1970—1986 — А. Н. Тавхелидзе 1987—2014 — В. А. Матвеев 2015—2020 — Л. В. Кравчук с 2020 года — М. В. Либанов
В Институте работали выдающиеся учёные: Франк, Илья Михайлович (1908—1990) Марков, Моисей Александрович (1908—1994) Чудаков, Александр Евгеньевич (1921—2001) Зацепин, Георгий Тимофеевич (1917—2010) Лобашёв, Владимир Михайлович (1934—2011) Кузьмин, Вадим Алексеевич (1937—2015) Ткачёв, Фёдор Васильевич (1956—2021)
Уникальные научные установки мирового класса, созданные Институтом
Комплекс линейного ускорителя протонов в Троицке — центр коллективного пользования, предназначен для проведения экспериментов на сильноточных пучках протонов, отрицательных ионов водорода и вторичных частиц, в области физики элементарных частиц, атомного ядра, физики ускорителей заряженных частиц и нейтронных источников, физики конденсированных сред, радиационного материаловедения, радиохимии, производства радиоактивных изотопов для медицины и промышленности, медицинской диагностики, пучковой и радиотерапии, исследований по переработке радиоактивных отходов и электроядерному способу получения энергии, проведению нейтринных экспериментов и др.
Комплекс включает в себя: сильноточный линейный ускоритель протонов и отрицательных ионов водорода, с проектной энергией до 600 МэВ, средним током пучка до 0,5 мА, импульсным током до 50 мА; экспериментальный зал с каналами первичных и вторичных частиц различной энергии, экспериментальными установками, системой диагностики пучков; Нейтронный комплекс, включающий импульсный источник нейтронов с интенсивностью до 1015 н/с, спектрометр по времени замедления нейтронов в свинце, комплекс нейтронографических, рентгеновских установок и мёссбауэровский спектрометр для исследования материалов; комплекс производства радиоактивных изотопов для медицины и промышленности на отводе протонного пучка 160 МэВ (82Sr, 68Ge, 109Cd, 22Na, 117mSn, 225Ac, 223Ra и др.); комплекс лучевой терапии, включающий рентгеновский томограф, рентгеновскую облучательную установку, электронный ускоритель для гамма-облучения, канал протонного пучка.
Установка Троицк ню-масс Служит для прямого измерения массы электронного антинейтрино, образующегося при β-распаде трития. Знание абсолютной шкалы масс и числа массовых состояний нейтрино имеет фундаментальное значение, как для физики частиц, так и для космологии, где сумма масс всех типов нейтрино определяет динамику эволюции Вселенной.
Использование сверхпроводящих магнитов позволило развить новый метод исследования спектра β-распада трития. В Институте создана уникальная установка, состоящая из электростатического спектрометра с адиабатической магнитной коллимацией и безоконного газового источника, имеющая одновременно рекордно высокие разрешение и светосилу.
Получен лучший в мире результат: величина массы покоя электронного антинейтрино не превышает 2,05 эВ/с2 на уровне достоверности 95 %.
Установка модернизирована для прецизионного измерения бета спектра от распадов трития с целью поиска стерильных нейтрино в диапазоне масс до 5—6 кэВ, возможно, до 7 кэВ, при отсутствии дополнительных систематических эффектов.
Баксанская нейтринная обсерватория ИЯИ РАН Расположена в Эльбрусском районе, КБР на высоте 1700 метров над уровнем моря. Подземные объекты обсерватории находятся на различных расстояниях от устья штольни, уходящей на 4 км в толщу горы Андырчи (высота горы 3937 м).
В составе обсерватории: Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп БПСТ объёмом 3000 м³. на глубине более 800 метров водного эквивалента; нагорная установка АНДЫРЧИ для регистрации Широких атмосферных ливней, расположенная над БПСТ на площади 50 тысяч м²; комплекс наземных установок, включающий в себя установку Ковёр, Большой мюонный детектор, нейтронный монитор. Комплекс предназначен для исследования жёсткой компоненты космических лучей и ШАЛ; галлий-германиевый нейтринный телескоп с 50-тонной металлической галлиевой мишенью и лабораторией извлечения атомов германия, на глубине 4700 метров водного эквивалента. На базе телескопа начались работы по проведению эксперимента BEST; низкофоновые лаборатории на глубине 660, 1000 и 4900 метров водного эквивалента.
Обсерватория представляет собой центр коллективного пользования для проведения широкого круга работ в области фундаментальной и прикладной физики.
Подземные телескопы входят в мировую сеть наблюдения процессов в околоземном и галактическом пространстве.
Направления научных исследований: исследование внутреннего строения и эволюции Солнца, звёзд, ядра Галактики и других объектов Вселенной путём регистрации их нейтринного излучения; исследование свойств нейтрино с искусственными нейтринными источниками; поиск новых частиц и сверхредких процессов, предсказываемых современными теориями элементарных частиц, на недоступном другим уровне чувствительности; исследование космических лучей высоких энергий, гамма-астрономия, поиск гравитационных волн; исследование влияния космических факторов на процессы в атмосфере и на поверхности Земли.
На Баксанской нейтринной обсерватории на базе галлий-германиевого нейтринного телескопа запускается новый эксперимент BEST (Baksan Experiment on Sterile Transitions) по поиску стерильного нейтрино. На базе регистрирующей широкие атмосферные ливни установки «Ковёр» создана гамма-обсерватория «Ковёр-3», которая должна достигнуть лучшей в мире чувствительности к астрофизическому гамма-излучению с энергиями выше 100 ТэВ. В планах ИЯИ РАН — создание Троицкого аксионного солнечного телескопа TASTE. Институтом предложен проект установки класса «мега-сайенс» «Многоцелевая нейтринная обсерватория», включающий увеличение рабочего объёма нейтринного телескопа Baikal-GVD до 1 км³ и создание уникального жидкосцинтилляторного ультранизкофонового детектора нейтрино в подземном тоннеле Баксанской нейтринной обсерватории — Нового Баксанского нейтринного телескопа (НБНТ).
Байкальская нейтринная обсерватория ИЯИ РАН Байкальский глубоководный нейтринный телескоп установлен в 3,5 км от берега на глубине 1100—1300 метров в Южной котловине озера Байкал. Состоит из пространственной решётки приёмников света (ФЭУ), регистрирующих вспышки черенковского свечения, вызываемые прохождением релятивистских нейтрино и мюонов через водную среду. Телескоп предназначен для исследований природных потоков мюонов и нейтрино высоких энергий и поиска новых частиц: магнитных монополей, WIMP, частиц кандидатов на роль «тёмной материи» и др.