ВІДДІЛ СТРУКТУРИ ЯДРА

У 1982 р. у відділі ядерної спектроскопії було створено лабораторію ядерної спектроскопії на пучках заряджених частинок, яку очолив молодий доктор наук Іван Миколайович Вишневський. У червні 1984 р. на базі цієї лабораторії було сформовано відділ структури ядра, керівником якого став директор ІЯД І. М. Вишневський. Академік НАН України І. М. Вишневський був завідувачем відділу з 1984 по 2011 р. З 2011 р. відділом керує чл.-кор. НАН України Віталій Юрійович Денисов.
Спочатку у відділі була тільки група ядерної спектроскопії на пучках заряджених частинок і наукові дослідження проводились під керівництвом І. М. Виш­невського і д.ф.-м.н. В. О. Желтонож­ського.
У 1996 р. у відділі було утворено сектор радіаційних технологій, яким у 1996 - 2013 рр. керував д.т.н. В. І. Сахно, а з 2013 р. – к.т.н. Т. В. Ковалінська. Створення і запуск у 2003 р. радіаційної установки з прискорювачем електронів суттєво розширило експериментальні можливості інституту в напрямку використання електронів з енергією до 4 МеВ для фундаментальних і прикладних до­сліджень.
У 1999 р. у відділ було додано групу напівпровідникових детекторів, якою керував Е. Є. Петросян. У 2011 р. у відділі було сформовано лабораторію теорії ядерних взаємодій та процесів, якою керував В. Ю. Денисов (2011 - 2017), а з 2017 р. – д.ф.-м.н. В. П. Михайлюк. Також у відділі у 1997 - 2015 р. працював сектор Українського центру INIS, яким керувала к.ф.-м.н. Ж. І. Писанко.
У відділі захистили докторські дисертації В. О. Желтоножський (1989), В. Ю. Денисов (1995), В. І. Сахно (2009), О. І. Давидовська (2010). З 1984 по 2017 р. у відділі захистили дисертації 27 кандидатів наук.

Основні напрямки досліджень:
експериментальне дослідження стру­ктури та властивостей збуджених станів атомних ядер, що заселяються як у радіоактивному розпаді, так і на пучках заряджених частинок;
дослідження механізмів ядерних реакцій методом ізомерних відношень;
дослідження атомно-ядерних процесів, що протікають за участю зв’язаних атомних електронів;
вивчення ефектів вищих порядків у процесах радіоактивного розпаду та внутрішньої конверсії гамма-променів;
дослідження впливу наслідків аварії на ЧАЕС на довкілля та людину;
мiкроскопiчний та напівмікроско­пічний опис ядерно-ядерної взаємодії, розрахунки взаємодії між сферичними та деформованими ядрами;
дослідження механізмів різноманітних ядерних реакцій;
дослідження альфа-, бета- та гамма-розпадів ядер;
експлуатація та розвиток експериментальної науково-технологічної радіаційної установки та стенду для функціональних випробувань;
дослідження та розробка радіаційних методів і технічних засобів нових цементуючих систем;
дослідження та розробка радіаційних технологій для утилізації відходів;
дослідження та розробка аероіонних технології рибних харчових продуктів, а також радіаційних технологій пастеризації та консервації продуктів;
розробка гамма- та бета-спектрометрів і методик калібрування спектрометрів;
відновлення електричних, спектрометричних та експлуатаційних характеристик напівпровідникових детекторів, блоків детектування, виготовлених на основі високочистого Ge і Ge(Li) p-i-n структур, а також аналізаторів імпульсів типу;
розробка гамма- та бета-спектро­метрів і методик калібрування спектрометрів;
відновлення електричних, спектрометричних та експлуатаційних характеристик напівпровідникових детекторів, блоків детектування, виготовлених на основі високочистого Ge і Ge(Li) p-i-n структур, а також аналізаторів імпульсів типу.

        Основні наукові досягнення
        та науково-технічні розробки:
досліджено багато збуджених станів різноманітних ядер на пучках заряджених частинок і в радіоактивному розпаді та відкрито декілька сотень енергетичних збуджених рівнів у багатьох ядрах, визначено їхні характеристики та ймовірності альфа-, бета-переходів;
установлено аномалії в процесах внутрішньої конверсії електронів;
уперше експериментально встановлено нові канали розпаду ядра через «електронні містки», існування квадрупольних тороїдних моментів в ядрі;
відкрито новий ефект збудження ядер при анігіляції позитронів;
розроблено об’єднану модель альфа-розпаду та альфа-захвату (UMADAC), яка дає змогу одночасно розраховувати як періоди альфа-розпаду ядер, так і перерізи захоплення альфа-частинок ядрами з високим ступенем точності;
отримано вирази для ядерної та кулонівської частин взаємодії двох сферичних та аксіально-деформованих довільно орієнтованих ядер;
запропоновано багатовимірні моделі для злиття ядер та кластерного розпаду, в яких ядра динамічно деформуються в процесі злиття або розпаду;
побудовано модель для опису перерізу злиття надважких ядер у реакціях «холодного» синтезу та описано експериментальні перерізи;
розраховано протонні і нейтронні оболонкові поправки для ядер з кількістю протонів 76 ? Z ? 400 уздовж лінії бета-стабільності та визначено магічні числа протонів і нейтронів;
активна участь у ліквідації аварії на ЧАЕС та її наслідків;
створення електрофізичних радіаційних пікохвильових технологій для тривалого зберігання при позитивній температурі делікатесних харчових продуктів без будь-яких консервантів;

В. І. Сахно

Т. В. Ковалінська

впровадження іонних технологій у реальне виробництво для рибопереробної галузі;
розроблено і реалізовано проект сучасної електрофізичної радіаційної техніки (дослідницький радіаційний комплекс) універсального використання для наукових досліджень, розробки та практичні реалізації нових радіаційних технологій у різних галузях науки і виробництва;
розроблено радіаційні технології цілеспрямованої модифікації пористих бу­дівельних матеріалів з покращеними характеристиками (гідрофобізацією, міцністю до руйнування, морозостійкістю, стійкістю до кислот, лугів, вологи, корозії);
розроблено методики для відновлення електричних, спектрометричних та експлуатаційних характеристик напівпровідникових детекторів, блоків детектування, виготовлених на основі високочистого Ge і Ge(Li) ?-i-n структур, а також аналізаторів імпульсів. Розроблено малогабаритний сцинтиляційний гамма-спек­трометр для аналізу харчових продуктів та будівельних матеріалів, а також електромеханічний охолоджувач для детекторів з надчистим германієм та портативний золомір для вимірювання частки золи у вугіллі.
Технологічні розробки сектору радіаційних технологій були представлені й відзначені дипломами на міжнародних та національних виставках науково-технічних досягнень. Отримано 20 патентів на винаходи методів використанням іонізуючої радіації як основного інструменту досягнення технологічних результатів у різних галузях виробництва;

Перспективи подальших досліджень:
дослідження збуджених станів різноманітних ядер;
дослідження механізмів ядерних реакцій методом ізомерних відношень;
дослідження атомно-ядерних процесів, що протікають за участю зв’язаних атомних електронів;
вивчення ефектів вищих порядків у процесах радіоактивного розпаду та внутрішньої конверсії гамма-променів;
дослідження впливу наслідків аварії на ЧАЕС на довкілля та людину;
дослідження механізмів різноманітних ядерних реакцій;
дослідження альфа-, бета- та гамма-розпадів ядер;
моделювання різноманітних ядерних процесів;
розвиток експериментальної бази та створення нового прискорювача в секторі радіаційних технологій;
створення нових радіаційних технологій та матеріалів;
створення нових прогностичних методів підвищення експлуатаційної надійності ядерної енергетики на принципах завчасного розпізнавання і запобігання кризових ситуацій в обладнанні АЕС;
розробка гамма- та бета-спектрометрів та методик калібрування спектрометрів.

Державні та академічні премії та нагороди.
Державна премія Української РСР в галузі науки і техніки 1985 р. за цикл наукових праць «Створення багатоцільового експериментального комплексу ІЯД» (В. І. Сахно).
Премія імені К. Д. Синельникова НАН України 1990 р. за цикл наукових праць «Збудження ядер при анігіляції позитронів» (І. М. Вишневський і В. О. Желтоножський).
Державна премія України в галузі науки і техніки 1999 р. за цикл наукових праць «Закономірності та аномальні явища в ядерних процесах» (І. М. Вишневський і В. О. Желтоножський).
Премія імені Д. В. Волкова НАН України 2009 р. за цикл наукових праць «Фізика надважких ядер та поляризаційних явищ у квантовій електродинаміці та електродинаміці адронів» (В. Ю. Денисов).
Премія імені К. Д. Синельникова НАН України 2016 р. за цикл наукових праць «Теорія дифракційних ядерних процесів» (В. П. Михайлюк).
Державна премія України в галузі науки і техніки 2019 р. за наукову роботу «Структура та взаємодія атомних ядер в пружних, непружних і радіоактивних процесах» (В. Ю. Денисов, В. П. Михайлюк).
У 1986 р. Указом Президії Верховної Ради УРСР акад. НАН
України І. М. Вишневському присвоєно почесне звання «Заслужений діяч науки Української РСР», у 2006 р. він отримав Державну нагороду України орден «За заслуги» III ступеня, у 2008 р. – Почесну грамоту Верховної Ради України, у 2013 р. – Почесну грамоту Кабінету Міністрів України.

Міжнародна співпраця.
В. Ю. Денисов активно співпрацював з ученими Флорентійського, Нантського, Токійського університетів та науково-дослідними інститутами Італії, Франції, Німеччини та Японії. У рамках співпраці з іноземними вченими В. Ю. Денисовим було побудовано моделі для опису різноманітних колективних та одночастинкових явищ в ядрах та ядерних реакціях, а також запропоновано моделі для опису синтезу надважких ядер та альфа-розпаду.
В. П. Хоменков (к.ф.-м.н.) співпрацював з ученими університетів Падуї (Італія), Гамбурга (Німеччина) та Кана (Франція), а також з
Європейської організації з ядерних досліджень – ЦЕРН (Швейцарія). У рамках цієї співпраці В. П. Хоменков досліджував проблему підвищення радіаційної стійкості напівпровідникових детекторів для потужних колайдерів, а також моделював вплив опромінення швидкими іонами на структуру композитних наноматералів.

Співробітниками відділу опубліковано такі монографії:

• В.Ю. Денисов, В.А. Плюйко. Проблемы физики атомного ядра и ядерных реакций (К.: Київ. нац. ун-т імені Тараса Шевченка, 2013) 430 с.
• I.М. Вишневський, Г.П. Гайдар, О.В. Коваленко, Т.В. Ковалінська, М.Ф. Коломієць, А.І. Липська, П.Г. Литовченко, В.І. Сахно, В.М. Шевель. Радіаційні та ядерні технології в Інституті ядерних досліджень НАН України (К.: Ін-т ядерних дослідж., 2014) 176 с.