Одной из фундаментальных проблем современной ядерной физики является изучение свойств ядер, находящихся в экстремальном состоянии - экзотических ядер. Такие ядра характеризуются большим угловым моментом («бешеное» вращение), высокой энергией возбуждения («горячее» состояние), сильной деформацией (супер- и гипердеформация, ядра с необычной конфигурацией); нейтроноизбыточные и протоноизбыточные ядра, тяжелые Z > 110 ядра. Они играют важную роль в исследованиях фундаментальных свойств ядер, приближая нас к построению фундаментальной теории ядерной материи, развитию микроскопических ядерных моделей и уточнению параметров нуклон-нуклонных потенциалов.

Синтез и изучение нейтронноизбыточных изотопов позволяют получить информацию о свойствах чисто нейтронного вещества (4-8n) и малонуклонных систем. Ядра с малым Z, в частности цепочки изотопов водорода, гелия и лития, представляют особой интерес с точки зрения возможности произведения точных микроскопических расчетов.

В лаборатории «Физика Ядра» в настоящее время существует два основных направления:

Работа выполняется на экспериментальном материале, полученном в реакциях с остановившимися π^--мезонами в эксперименте на мезонной фабрике LANL (Los Alamos, США).

Основными результатами, полученными в лаборатории по данному направлению, являются:

1. Ядерная спектроскопия
   • поиск возбужденных состояний ядер ^5-10Не и ^6-12Li;
   • поиск редких видов кластерных распадов указанных ядер;
   • поиск экзотических кластерных скоплений в легких ядрах.
   • обнаружение ядра ⁵Н;
   • обнаружение высоковозбужденных состояний изотопа ⁶He, являющихся резонансами в системе двух кластеров (t+t);
   • наблюдение образования нового состояния ¹²Li;
   • обнаружение высоковозбужденных уровней ^9-11Li, не полученных ранее.
2. Построение феноменологической модели образования частиц в реакциях при промежуточных энергиях.
   • разработка модели, описывающей механизмы образования заряженных частиц (p, d, t, ³He, ⁴He) в реакциях поглощения остановившихся π^--мезонов;
   • поиск и исследование образования экзотических кластеров в ядрах.

Использование этой модели позволило определить механизмы образования заряженных частиц в широком диапазоне массовых чисел ядер (6 ≤ A ≤ 209). Работа выполняется на экспериментальном материале, полученном в реакциях с остановившимися π^--мезонами на ускорителе ПИЯФ (Гатчина, Россия).

Исследования выполняются с помощью многослойных полупроводниковых детекторов, которые изготавливаются нашей лабораторией, совместно с Лабораторией Ядерных Проблем ОИЯИ (Дубна, Россия).

Лаборатория сотрудничает с группой из Курчатовского Института, возглавляемой член-корр. Академии Наук А.А. Коршенинниковым и проф. А.А. Оглоблиным.

Наша научная группа регулярно выступает на российских и международных конференциях и публикуется в реферируемых русских и зарубежных журналах.