Цель ИЯФиТ и стратегия развития — создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области ядерной физики и технологий, радиационного материаловедения, физики элементарных частиц, астрофизики и космофизики.
Структура
Кафедры
- 1 Радиационная физика и безопасность атомных технологий
- 5 Теоретическая и экспериментальная физика ядерных реакторов
- 7 Экспериментальная ядерная физика и космофизика
- 9 Физические проблемы материаловедения
- 11 Экспериментальные методы ядерной физики
- 13 Теплофизика
- 40 Физика элементарных частиц
- 60 Физика экстремальных состояний вещества
- 89 Технологии замкнутого ядерного топливного цикла
- 91 Компьютерное инженерное моделирование
- Кафедра автоматики, контроля и диагностики ИАТЭ
- Кафедра механики и прочности конструкций АЭС ИАТЭ
- Кафедра оборудования и эксплуатации ЯЭУ ИАТЭ
- Кафедра расчета и конструирования реакторов АЭС ИАТЭ
- Кафедра теплофизики ИАТЭ
- Кафедра экологии ИАТЭ
- Базовая кафедра № 96 «Технология ВВЭР в АЭС» при филиале АО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция»
Научные подразделения
- Научно-образовательный центр НЕВОД
- Институт астрофизики
- Межкафедральная лаборатория экспериментальной ядерной физики
- Межкафедральная лаборатория кремниевых фотоумножителей
- Межкафедральная лаборатория перспективных технологий создания новых материалов
- Учебно-научная лаборатория «Моделирование физических процессов для обоснования безопасной эксплуатации ядерно- энергетических установок»
- Учебно-научная лаборатория «Функциональная электрофизическая диагностика и неразрушающий контроль» института ядерной физики и технологий
- Научно-исследовательская лаборатория «Моделирование инновационных ядерных реакторов и ядерных топливных циклов»
- Научно-исследовательская лаборатория «Ядерно-физические технологии радиационного контроля»
- Учебно-научная лаборатория «Детекторы частиц высоких энергий»
- Высшая Инжиниринговая Школа НИЯУ МИФИ (ВИШ МИФИ)
Наука
Исследования, проводимые ИЯФиТ, носят междисциплинарный характер, так как объединяют физику ядра, физику элементарных частиц, физику материалов, астрофизику, методы моделирования, компьютерные технологии для обработки больших массивов данных, ядерно-физические методы и технику современного эксперимента.
Основные направления исследований
- Разработка комплексных программных математических и информационных моделей строящихся и перспективных ядерных реакторов и энергоблоков, их систем контроля, управления и автоматизации для анализа, обоснования, верификации и валидации проектных решений, обеспечения безопасной эксплуатации, создания инженерных, аналитических и учебных тренажеров.
- Разработка и исследования перспективных (толерантных) видов ядерного топлива и конструкционных материалов инновационных направлений повышения безопасности АЭС (топливо, материалы, мониторинг).
- Разработка новых экспериментальных методов и установок, проведение исследований на пучках тяжелых ионов и адронов высоких энергий.
- Эксперименты на существующих и будущих супер-коллайдерах: разработка и модернизация детекторов, поиск новых частиц и взаимодействий.
- Фундаментальные и прикладные исследования в области космо- и астрофизики.
Глобальные вызовы, которые решает ИЯФиТ
- ускорение темпов развития мировой науки в области физики частиц, астрофизики и космологии;
- поиск новых форм энергии и разработка технологий их освоения;
- безопасная и экологически чистая ядерная энергетика;
- проблема нераспространения радиоактивных материалов;
- усиление влияния человечества на изменение климата;
- мировая конкурентная борьба за высококвалифицированные кадры.
Технологический потенциал
- Приборы для анализа материалов на атомном уровне
- Установки для консолидации материалов
- Комплекс аналитических тренажеров ядерно-энергетических установок
- Подкритические стенды и приборы учета и контроля ядерных материалов
- Уникальная научная установка НЕВОД, предназначенная для регистрации различных компонент космических лучей
- Ядерный реактор ИРТ НИЯУ МИФИ
- Лаборатория экспериментальной ядерной физики, в которой создан нейтринный детектор нового поколения РЭД-100
- Лаборатория кремниевых фотоумножителей
Инновационная востребованность
Инновационная востребованность исследований ядерной и субъядерной тематики заключается, во-первых, в том, что результаты исследований будут применены для развития принципиально новых технологий, во-вторых, технологии и приборы, создаваемые для изучения физических явлений на пределе современных возможностей, будут в дальнейшем использоваться в других наукоемких областях.
Образование
Направления подготовки ИЯФиТ
| Код | Направление | Язык обучения |
|---|---|---|
| Бакалавриат | ||
| 14.03.02 | Ядерные физика и технологии | русский, английский |
| 22.03.01 | Материаловедение и технологии материалов | русский, английский |
| Cпециалитет | ||
| 14.05.01 | Ядерные реакторы и материалы | русский, английский |
| 14.05.02 | Атомные станции: проектирование, эксплуатация и инжиниринг | русский, английский |
| Магистратура | ||
| 14.04.01 | Ядерная энергетика и теплофизика | русский, английский |
| 14.04.02 | Ядерные физика и технологии | русский, английский |
| 22.04.01 | Материаловедение и технологии материалов | русский, английский |
| 13.04.02 | Электроэнергетика и электротехника | |
| Аспирантура | ||
| 03.06.01 | Физика и астрономия | русский, английский |
| 13.06.01 | Электро- и теплотехника | русский, английский |
| 14.06.01 | Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии | русский, английский |
| 22.06.01 | Технологии материалов | русский, английский |
| 24.06.01 | Авиационная и ракетно-космическая техника | русский, английский |
Партнеры
ГК «Росатом»
Государственная корпорация по атомной энергии, Россия
Контактное лицо
Будыка Александр Константинович, главный ученый секретарь
E-mail: AKBudyka@rosatom.ru
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»
Москва, Россия
Контактное лицо
Скорохватов Михаил Дмитриевич, д.ф.-м.н.
E-mail: Skorokhvatov_MD@nrcki.ru
Европейский центр ядерных исследований (CERN)
Женева, Швейцария
Контактное лицо
Шаврин Виктор Иванович, координатор сотрудничества Россия - CERN
E-mail: savrin@theory.sinp.msu.ru
Роскосмос
Государственная корпорация по космической деятельности, Россия
Контактное лицо
Ворон Виктор Владимирович
E-mail: Voron.VV@roscosmos.ru
Егорова Ирина Анатольевна
E-mail: Egorova.IA@roscosmos.ru
Брит Мария Анатольевна
E-mail: Brit.MA@roscosmos.ru
Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ)
Дубна, Московская обл., Россия
Контактное лицо
Матвеев Виктор Анатольевич, д.ф.-м.н., академик РАН, Директор ОИЯИ
E-mail: director@jinr.ru
Пакуляк Станислав Здиславович, д.ф.-м.н., директор учебно-научного Центра ОИЯИ
E-mail: uc@jinr.ru
Национальная лаборатория Ок-рид
Ок-Ридж, Теннесси, США
Техасский университет A&M
Колледж-Стейшен, Техас, США
Контактное лицо
Ли Педдикорд
E-mail: k-peddicord@tamu.edu
Кейбл Курвиц
E-mail: kurwitz@tamu.edu
Dr. Frank Garner, senior Researcher
E-mail: frank.garner@dslextreme.com
DESY - Deutsches elektronen-synchrotron
Массачусетский технологический институт (MIT)
Кембридж, штат Массачусетс, США
Контактное лицо
Dr. Michael Short
E-mail: hereiam@mit.edu
Marek Kowalski
E-mail: marek.kowalski@desy.de
Токийский технологический институт
Токио, Япония
Исследовательская организация по ускорителям высоких энергий
(KEK), Япония
Агентство по ядерной энергии
Булонь-Бийанкур, Франция
Европейская сеть ядерного образования
Франция
Международный экспериментальный термоядерный реактор
Кадараш, Франция
Организация экономического сотрудничества и развития
Париж, Франция
Аргоннская национальная лаборатория
Иллинойс & Мичиган Канал Стейт Трейл, США
Лос-Аламосская национальная лаборатория
Нью-Мексико, США
Установка для исследования антипротонов и ионов (Международная коллаборация)
Дармштадт, Германия
Брукхейвенская национальная лаборатория
Аптон, Нью-Йорк, США
Всемирный ядерный университет
Лондон, Великобритания
Руководство
Научный руководитель Института ядерной физики и технологий
Васильев Александр Николаевич, д.ф.-м.н.
И.о. Директора Института ядерной физики и технологий
Барбашина Наталья Сергеевна, к.ф.-м.н., проректор
Телефон: +7 (495)788-56-99, доб. 9257
E-mail: NSBarbashina@mephi.ru
Помещение: Г-226
Заместитель директора Института ядерной физики и технологий
Тихомиров Георгий Валентинович, д.ф.-м.н.,
Телефон: +7 (495)788-56-99, доб. 9364
E-mail: GVTikhomirov@mephi.ru
Помещение: Г-229
И.о. заместителя директора Института ядерной физики и технологий
Астапов Иван Иванович, к.ф.-м.н.,
Телефон: +7 (495) 788-56-99, доб. 8161
Email: IIAstapov@mephi.ru
Помещение: Г-226
И.о. заместителя директора Института ядерной физики и технологий
Хромов Александр Владимирович, к.ф.-м.н.
Email: AVKhromov@mephi.ru
Начальник учебного отдела Института ядерной физики и технологий
Куценко Кирилл Владленович, к.т.н.
Телефон: +7 (495)788-56-99, доб. 8442, 8991, 8127
E-mail: KVKutsenko@mephi.ru
Помещение: Г-231, Г-231А
Достижения
2019
- В 2019 году были продолжены работы по развитию уникальной научной установки НЕВОД, в частности, завершено создание конструкции и технологических систем координатно-трекового детектора ТРЕК, который будет использоваться для изучения окологоризонтальных групп мюонов, генерируемых первичными космическими лучами сверхвысоких энергий, и центральной части установки НЕВОД-ШАЛ, состоящей из 144 сцинтилляционных счетчиков, объединенных в 9 кластеров, которые размещены на площади 2×104 м2.
- В рамках развития совместных с ОИЯИ работ на мегасайнс проектах NICA, MPD и BM@N были проведены работы по сборке четырех GEM-детекторов с размером активной области 1632х390 мм2, являющихся самыми большими GEM-детекторами в мире, и разработаны схемы и топологии, а также проведена верификация узлов специализированной интегральной микросхемы для экспериментов MPD и BM@N.
- В 2019 году ряд работ, предложенных сотрудниками ИЯФиТ, был включен в единый отраслевой тематический план ГК «Росатом» и заключены договора с АО «Наука и инновации» на: разработку нейтринного детектора для дистанционного контроля активной зоны реактора, разработку нейтронного детектора контроля нейтронного фона на ядерных объектах, разработку мюонного годоскопа для томографии АЭС, разработку и создание методов и аппаратуры для одновременной гипертермии и лучевой терапии злокачественных новообразований в онкологии.
- В Лаборатории экспериментальной ядерной физики ИЯФиТ проведено успешное тестирование детектора РЭД-100, показавшее техническую возможность постановки эксперимента по наблюдению эффекта упругого когерентного рассеяния нейтрино на ядрах ксенона в условиях АЭС. Полученный результат назван одним из 9 лучших научных результатов РФ в 2019 году издательским домом «КоммерсантЪ» совместно с экспертами Российского научного фонда.
- Заключены дополнительные соглашения с коллаборациями ATLAS, ALICE и CMS (CERN), регламентирующих участие НИЯУ МИФИ в работах по второй фазе модернизации Большого адронного коллайдера. Кроме того, в эксперименте ATLAS проведена модернизация трекового детектора переходного излучения TRT с целью адаптации его к новой высокой светимости, которая будет достигнута в третьем сеансе работы Большого Адронного Коллайдера. Завершена разработка детекторной и электронной части черенковского 208-канального детектора FIT эксперимента ALICE, осуществляется подготовка к промышленному изготовлению элементов детектора и их тестированию. Разработана методика корректировки отклика адронного калориметра CMS при калибровке энергетической шкалы на изолированных адронах. Методика внедрена в программное обеспечение коллаборации CMS. Разработан метод определения усиления кремниевых фотоумножителей, подвергнувшихся радиационному воздействию, для использования в адронном калориметре эксперимента CMS.
- В рамках российско-японского сотрудничества в 2019 году начаты работы по проекту «Совершенствование технологий обеспечения ядерной и радиационной безопасности при выводе из эксплуатации объектов использования ядерной энергии на основе данных с АЭС Фукусима-1», который победил в конкурсе Минобрнауки в рамках ФЦП «Исследования и разработки». Работы выполняются тремя научными группами ИЯФиТ совместно с Токийским технологическим институтом и Токийским городским университетом.
- В 2019 году в ИЯФиТ были открыты две новые учебно-научные лаборатории ИЯФиТ: «Моделирование физических процессов для обоснования безопасной эксплуатации ядерно-энергетических установок и «Функциональная электрофизическая диагностика и неразрушающий контроль». Основными задачами новых лабораторий является применение современных методов компьютерного моделирования, а также перспективных электрофизических методов для создания динамических моделей ядерных энергетических установок (ЯЭУ), необходимых для контроля состояния и деградации эксплуатируемых и перспективных ЯЭУ.
2018
- Результаты обнаружения растущего с энергией избытка мюонов в широких атмосферных ливнях, полученные на уникальной научной установке НЕВОД ИЯФиТ, были подтверждены Обсерваторией «Пьер Оже» и получили широкое международное признание на международной UHECR-2018, прошедшей в октябре 2018 года в Париже. Избыток мюонов свидетельствует о проявлении новых физических процессов их образования при энергиях выше 10^17 эВ. Для проведения исследований этих процессов, а также развития собственной материально-технической и научной базы, в 2018 году совместно с ИФВЭ (НИЦ КИ) начато развертывание крупнейшего в мире координатно-трекового детектора на дрейфовых камерах ТРЕК площадью 250 кв. м для регистрации окологоризонтального потока мюонов, что позволит найти решение комплекса проблем, связанных с энергетическим спектром, массовым составом и взаимодействиями космических лучей в области сверхвысоких энергий.
- В области ядерных технологий разработана математическая модель реактора ВВР-ц и создана программа TIGRIS-HEX стационарного нейтронно-физического расчета с учетом выгорания исследовательского ядерного реактора ВВР-ц, предназначенная для оперативного моделирования перегрузок топлива в активной зоне.
- В 2018 году ИЯФиТ выступил в ряд крупных научных коллабораций, в числе которых эксперименты ускорительного комплекса NICA - MPD и BM@N, а также эксперимент на международной космической станции AMS. Соглашения с коллаборациями предусматривают обмен экспериментальными и исследовательскими данными, научными сотрудниками и студентами, что позволит вывести научные исследования НИЯУ МИФИ на новый уровень.
2017
- В рамках международного сотрудничества COHERENT впервые в мире проведены экспериментальные наблюдения нового вида взаимодействия нейтрино с веществом - упругого когерентного рассеяния нейтрино на тяжёлых ядрах. Первое сообщение опубликовано в августе 2017 года в высоко-рейтинговом журнале Science.
- Впервые в мире на установке ATLAS в ЦЕРН при участии ученых ИЯФиТ проведено исследование электрослабого рождения Z бозона с фотоном с последующим распадом Z бозона в два нейтрино. В результате получены наилучшие в мире ограничения на параметры аномальных четверных вершин ZZZ-гамма квант; ZZ-гамма квант-гамма квант и др.
- Созданы и испытаны новые многослойные пленочные экраны градиентного типа, которые в 2 раза лучше, чем предыдущие экраны симметричного типа, защищают фотоумножители от магнитных полей. Данные экраны будут использоваться в установках LHCb и SHiP.
- Рентгеновские сканеры, изготовленные сотрудниками ИЯФиТ, поставлены и запущены в эксплуатацию в местах сборки мюонных камер для модернизации эксперимента ATLAS в Израиле, Канаде, Чили и Китае.
- Впервые измерена анизотропия космических лучей сверхвысоких энергий по группам мюонов, регистрируемых координатно-трековым детектором ДЕКОР; получены верхние ограничения на амплитуды дипольной анизотропии: 1,6×10-3 для E > 1015 эВ и 2.0×10-2 для E>1016 эВ.
- В рамках сотрудничества с ИЯИ РАН продолжаются исследования нейтронной компоненты ШАЛ на первой в мире установке УРАН, созданной в 2016 году, которая позволяет регистрировать нейтроны по всей площади ШАЛ. В 2017 году получены первые данные по спектру нейтронов, их пространственному и временному распределениям.
- Разработан метод восстановления траекторий первичных космических лучей для мюонов, регистрируемых на поверхности Земли. Рассчитаны траектории для трех мест расположения мюонных детекторов: Апатиты, Хабаровск и Москва для положительной и отрицательной полярности Солнца.
- Разработан комплементарный метод мультикомпонентных исследований наклонных широких атмосферных ливней в области энергий 1015-1019 эВ.
- В результате изучения послойной неоднородности горячекатаных листов ферритной стали, используемых для изготовления труб магистральных газопроводов, выявлен механизм торможения радиальных трещин в трубах за счет создания тестурного градиента, способствующего ветвлению трещин.
- Экспериментально продемонстрирована возможность применения модернизированного сплава-припоя СТЕМЕТ 1101М для изготовления диверторных модулей европейского дизайна для термоядерной установки ИТЭP путем создания неразъемных соединений вольфрама с бронзой.
- В 2017 году по результатам работ зарегистрировано 8 результатов интеллектуальной деятельности.
2016
- Развитие собственной научно-исследовательской и технологической инфраструктуры ИЯФиТ: налажена и введена в эксплуатацию новая крупномасштабная (104 кв. м.) установка для регистрации широких атмосферных ливней (НЕВОД-ШАЛ), начаты эксперименты.
- Исследование эмиссии электронов из жидкого ксенона через электролюминесценцию газовой фазы на уникальной экспериментальной установки РЭД-100, созданной в лаборатории ИЯФиТ, и предназначенной для обнаружения эффекта упругого когерентного рассеяния нейтрино на тяжёлых ядрах.
- Разработка и изготовление сотрудниками лаборатории ИЯФиТ рентгеновских сканеров системы контроля качества производства детекторов «Новых малых колес» для модернизации установки АТЛАС в ЦЕРН.
- Изучение вариации доли позитронов в суммарном электронно-позитронном потоке в 24 цикле солнечной активности в эксперименте «ПАМЕЛА» на космическом аппарате «Ресурс-ДК1».
- Старт программы по сканированию энергии налетающего пучка ядер свинца на установке NA61/SHINE Протонного Суперсинхротрона в CERN, предложенной учеными НИЯУ МИФИ.
- Создание миниатюрной установки для исследования свойств и поведения циркониевых компонентов активных зон легководных реакторов (на тепловых нейтронах) в условиях аварийных ситуаций.
Наиболее значимые достижения преподавателей и сотрудников
- Профессор Петрухину А.А. был вручен Диплом премии имени П.А. Черенкова за создание уникального Черенковского водного детектора НЕВОД (2018).
- Старший преподаватель Колдобский С.А. победителей конкурса на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (2018).
- Заведующий межкафедральной лабораторией экспериментальной ядерной физики Болоздыня А.И. «Исследование эффекта упругого когерентного рассеяния электронных антинейтрино на ядрах ксенона» вошел в число победителей конкурса грантов РНФ на проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами (2018).
- Пятеро молодых ученых Научно-образовательного центра НЕВОД Астапов И.И. и Задеба Е.А., доцент Хохлов С.С., Громушкин Д.М. и Шульженко И.А. стали победителями конкурса на проведение фундаментальных научных исследований Российского фонда фундаментальных исследований (2018).
- Профессор Кристиан Шпиринг (Christian Spiering) удостоен престижной награды – медали O'Kэллeя (O’Ceallaigh Medal) за выдающийся вклад в физику космических лучей (2017).
- В области ядерной физики медаль РАН с премией для молодых ученых вручена преподавателям НОЦ НЕВОД Ампилогову Николаю и Астапову Ивану за цикл работ «Сцинтилляционный мюонный годоскоп для диагностики околоземного пространства» (2017).
- Преподаватели Солдатов Евгений и Куликов Евгений стали победителями конкурса грантов РНФ на проведение инициативных исследований молодыми учеными (2017).
- Сотрудники кафедры № 7 Майоров Андрей, Колдобский Сергей и Карелин Александр стали лауреатами престижной премии Правительства Москвы для молодых ученых за работу «Исследование потоков легких ядер, их изотопов и антиядер в космических лучах в эксперименте ПАМЕЛА» (по итогам конкурса за 2016 год).
Наиболее значимые достижения студентов и аспирантов
- Студент магистратуры ИЯФиТ Юрий Николаев стал победителем Всероссийской студенческой олимпиады по ядерным физике и технологиям (2017).
- Студенты 4 курса кафедры теплофизики ИЯФиТ НИЯУ МИФИ Марченко Андрей и Литвинцова Юлия показали отличные знания в смежных для себя дисциплинах и отраслях науки. Студенты объявлены лауреатами Олимпиады, существенно опередив по баллам многих соперников. Марченко Андрей также удостоен звания победителя Олимпиады в командном зачете, определяемом по трем лучшим участникам от вуза (2017).
- Студент ИАТЭ (Обнинская площадка ИЯФиТ) Чулков Дмитрий стал победителем конкурса проектов «УМНИК 2017»
- Аспиранты Максим Делов и Михаил Баясхаланов организовали секцию «Ядерные технологии» на Олимпиаде НТИ и представили Тренажер базовых принципов управления реактором (2017).
- Студенты НОЦ НЕВОД Богданов Федор и кафедры 9 Гасников Павел и Халтурин Дмитрий стали победителями в конкурсе «МИФИ Арктика» (2017).
- Студент ИЯФиТ Сергей Жедулов занял 1-е место за проект «Освоение Арктики» на форуме Форсаж (2017).
