Департамент экспериментальной ядерной физики ГНЦ РФ – ФЭИ является преемником подразделений института, которые на протяжении более 60 лет проводили фундаментальные исследования, ориентированные на обоснование ядерной энергетики на быстрых нейтронах и внедрение ядерно-физических методик в практику. Эта деятельность была инициирована И.И. Бондаренко и О.Д. Казачковским и активно поддержана научным руководителем института А.И. Лейпунским, хорошо понимающим необходимость знания всех ядерно-физических процессов в реакторах и количественной информации об их характеристиках.
В полной мере направление структурно и организационно сложилось под руководством Л.Н. Усачёва, первого руководителя Сектора 1 (предшественника департамента экспериментальной ядерной физики). Значимость фундаментальных исследований подтверждает тот факт, что И.И. Бондаренко, О.Д. Казачковскому, А.И. Лейпунскому и Л.Н. Усачёву в 1960 году была присуждена Ленинская премия за исследования по физике реакторов на быстрых нейтронах – главной перспективы ядерной энергетики.
Л.Н. Усачёвым были сформированы теоретический отдел с центром ядерных данных, отдел высоковольтных ускорителей и экспериментальный отдел, в состав которого вошли лаборатории, изучавшие важнейшие для энергетики реакции деления, радиационного захвата, неупругого рассеяния, исследование свойств продуктов деления и изучение нейтронной эмиссии. Постановка задачи предполагала комплексные экспериментальные и теоретические исследования ядерных процессов, получение детальной численной информации и обоснование данных, разработку модельных представлений с предсказательными возможностями и оценку ядерно-физических констант для использования в практических расчетах. Систематическая исследовательская работа с активным привлечением молодых специалистов, энтузиазм более опытных сотрудников привели к быстрому росту квалификации коллектива и ведущему положению в отрасли, что сохраняется и в настоящее время.
Основой достижений является проведение широкого круга исследований на ускорителях с использованием передовых экспериментальных методик, позволяющих получать результаты мирового уровня. Принципиально также детальное теоретическое описание ядерных реакций, дающих глубокое понимание поведения ядерной материи при низких и средних энергиях возбуждения, характерных для ядерной энергетики. Например, совместные с ОИЯИ работы по физике деления холодных и нагретых ядер привели не только к пониманию сложной структуры барьера деления, но и обосновали синтез сверхтяжелых элементов, который успешно осуществляют физики Дубны.
Для ФЭИ результаты комплексной работы выразились, прежде всего, в создании библиотеки ядерных данных БРОНД, которая вобрала в себя результаты многолетней деятельности не только ФЭИ, но и всех отечественных и зарубежных лабораторий. С этой целью почти 40 лет ФЭИ руководил Комиссией по ядерным данным отрасли, координируя работу и обобщая результаты по ядерной физике институтов России и СНГ. Полученные в ФЭИ экспериментальные результаты весомо входят в мировой массив ядерных данных для развития ядерных технологий. Теоретические разработки ФЭИ в оптико-статистической теории ядерных реакций, в рекомендованных параметрах теоретических моделей лежат в основе современных расчетов сечений ядерных реакций для многих применений.
Сотрудники департамента экспериментальной ядерной физики, внесшие принципиальный вклад в ядерно–физические достижения ФЭИ и отрасли: Б.Д. Кузьминов, Н.С. Работнов, А.В. Игнатюк, Б.И. Фурсов, Г.Н. Смиренкин, В.Н. Кононов, В.М. Пиксайкин, А.А. Говердовский, В.А. Хрячков, В.С. Шорин, Е.В. Гай и ряд других.