Научная работа на кафедре, в основном, ориентирована на крупнейшие международные проекты и эксперименты, финансируемые Минобразованием РФ, Минатомом РФ, Роскосмосом, Российским фондом фундаментальных исследований и международными фондами (МНТЦ, ИНТАС и др).
Научные группы:
- Научная группа проф. Матвеева В.А. вместе с исследователями из ИЯИ РАН и ОИЯИ (г. Дубна) участвует в крупных международных экспериментах в области физики высоких энергий, в том числе - в исследованиях актуальных проблем физики нейтрино, среди которых эксперименты по подтверждению нейтринных осцилляций (OPERA, СМS и другие);
- Научная группа ALICE (руководитель - проф. Григорьев В.А.) является членом международного сотрудничества ALICE в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН). Эксперимент ALICE является одним из крупнейших и предназначен для исследований горячей и супер плотной ядерной материи. Группа отвечает за создание и обслуживание триггера пуска детектора Т0 как часть ALICE на коллайдере LHC;
- Научная группа Гамма-400 (доцент Рунцо М.Ф.) участвует в поисках темной материи во Вселенной. Группа занимается разработкой и установкой на борту спутника сцинтилляционных детекторов на основе кремниевых ФЭУ, которые обеспечивают эффективную регистрацию гамма-лучей супервысоких энергий, идущих от темной материи;
- Научная группа проф. Куденко Ю.Г. вместе с исследователями из ИЯИ РАН занимается изучением проблем в области физики нейтрино. Группа активно участвует в крупных международных проектах, посвященных нейтринных осцилляций (AIDA, Т2К т.д.);
- Научная группа проф. Пяткова Ю.В.. изучает свойства экзотических ядер и экзотических видов ядерного деления, которые происходят в ион-ионных столкновений на ускорителях ОИЯИ (Дубна), университетов Jyuvascula (Финляндия), Германии, Франции и т.д.;
- Группа во главе с доцентом Наумовым П.Ю. разрабатывает и изучает микропроцессорные системы для применения в жестких условиях космической среды.
- Группа доцента Каплина В.А. совместно с рядом других отделов МИФИ и некоторых научно-исследовательских институтов в Москве разрабатывает и изучает свойства ФЭУ нового типа на основе кремния (КФУ) с целью их применения в космических исследований;
- Группа доцента Кушина В.В. совместно с сотрудниками ГНЦ РФ-ИМБП РАН участвует в исследованиях радиационной обстановки на борту Международной космической станции (МКС), разрабатывает методики измерения первичного и вторичного космического излучения с использованием различных типов детекторов, изучает воздействие космической радиации на биологические объекты, а также проводит калибровки детекторов космического излучения на ускорителях заряженных частиц;
- Группа проф Пенионжкевича Ю.Э. и сотрудников Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ изучает процессы взаимодействия тяжелых и экзотических ядер, а также реакции жесткого взаимодействия ионов. Группа сотрудничает с со многими международными лабораториями.
Перечисленные выше направления не исчерпывают интересы преподавателей и научных сотрудников кафедры – проводятся также работы в области ядерной электроники, компьютерного моделирования экспериментов, космофизического и других направлений. Во всех перечисленных работах участвуют студенты, проходящие преддипломную практику и дипломное проектирование, а также аспиранты. Студенты, проходящие практику в московских НИИ, участвуют в широком круге международных экспериментов по физике элементарных частиц, физике тяжелых ионов, физике нейтрино и многих других.