Научная деятельность Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) сконцентрирована на исследовании взаимодействий тяжелых ионов высоких энергий, спиновой физике, а также наиболее актуальных проблемах физики элементарных частиц, связанных с проверкой Стандартной Модели, поиском новой физики за ее пределами и CP-нарушением.
Исследования проводятся как с использованием собственной ускорительной базы, так и в крупнейших ускорительных центрах: CERN (Швейцария), BNL (США) и др.
Сотрудники лаборатории вносят большой вклад в проведение совместных исследований на экспериментальных установках: NA61, NA62, NA64, STAR, CMS, ALICE, ATLAS и др.
В лаборатории подготовлен и реализуется проект создания ускорительного комплекса, включающего модернизированный ускоритель Нуклотрон-М, бустер и коллайдер тяжелых ионов и поляризованных частиц NICA. Для проведения экспериментов разрабатываются и создаются две коллайдерные установки – MPD (многоцелевой детектор) и SPD (детектор для экспериментов с поляризованными пучками). На выведенных пучках Нуклотрона успешно работает установка BM@N (исследование барионной материи на Нуклотроне).
Основная цель проекта NICA – проведение экспериментальных исследований по изучению экстремальных состояний адронной (сильновзаимодействующей) материи в областях фазовых переходов. Исследования будут проводиться на встречных пучках высокоинтенсивных ионов при энергиях до 11 ГэВ на нуклон (в системе центра масс нуклон-нуклон), на пучках поляризованных протонов и дейтронов (с продольной и поперечной поляризацией и энергией до 27 ГэВ), а также на выведенных пучках ионов и поляризованных частиц.
Сотрудникам ускорительного отделения лаборатории принадлежит ряд оригинальных решений различных задач ускорительной техники, ими разработана уникальная технология сверхпроводящих магнитов, широко востребованная в крупнейших ускорительных центрах мира. Заслуженным авторитетом пользуются специалисты лаборатории, разрабатывающие детектирующую аппаратуру. Они внесли существенный вклад в создание экспериментальных установок в CERN, BNL, GSI. В настоящее время, в сотрудничестве с ведущими специалистами из этих центров, ведутся работы по созданию узлов установок комплекса NICA, FAIR, модернизации установок на LHC.
В рамках реализации совместного с РФ мегапроекта NICA планируется создание центра коллективного пользования для проведения исследований по релятивистской ядерной физике и целого ряда инновационных и прикладных работ с использованием уникальных пучков релятивистских ионов, предоставляемых ускорителями комплекса. Огромный инновационный потенциал связан с использованием уникальных пучков Нуклотрона и бустерного синхротрона при проведении исследований по радиобиологии и тестированию электроники для задач, связанных с пребыванием живых организмов и аппаратуры в условиях жесткого космического облучения, медико-биологических исследований и лечения онкологических заболеваний при помощи лучевой терапии.
Очень высок потенциал исследований, нацеленных на разработку методов переработки (деактивации) отходов ядерной энергетики с использованием ускорителей и решение вопроса создания электроядерных установок.
