В 2004 году институт произвел и поставил радиофармпрепараты в медучреждения 18 городов сибирского региона.

В рамках международной программы с участием фонда CRDF на базе института создан "Центр измерения физических и эксплуатационных свойств новых материалов и покрытий (ЦИСМ)". Центр оснащен самым современным оборудованием для исследования свойств материалов. Совместно с другими организациями, Центр участвует в нескольких научных и инновационных проектах. В 2004 году ЦИСМ оказал услуги по измерению элементного состава, микроструктуры и свойств различных материалов организациям научно-образовательного комплекса и промышленным предприятиям Томска и Сибири.

В 2004 году институт выполнял 13 НИР, проводимых по заданию Федерального агентства по образованию РФ, 3 гранта и 2 проекта по НТП Роснауки и 3 проекта по НТП Роснауки. Сотрудники института выполняли 4 гранта Российского фонда фундаментальных исследований, 2 гранта МНТЦ и грант CRDF. Выполнялось 66 хоздоговоров с предприятиями и организациями России и 11 зарубежных контрактов.

Продолжались работы по созданию современной системы физической защиты ядерного реактора, учету и контролю ядерных материалов.

По всем направлениям исследований получены научные и технические результаты, в большинстве случаев обладающие существенной новизной и являющиеся приоритетными.

Наиболее существенные из них:

• разработан метод импульсно-периодической высокочастотной имплантации ионов из плазмы, позволяющий проводить ионную обработку полупроводников и диэлектриков. Метод основан на высокочастотном формировании ионных потоков в режиме подачи на держатель с образцами коротких по длительности импульсов напряжения смещения. Ионная обработка диэлектриков осуществляется за счет емкостных токов смещения без накопления заряда в самом диэлектрике. Проведены сравнительные экспериментальные исследования и практическая апробация метода при обработке диэлектрических и проводящих материалов. Экспериментально установлено, что адгезионная прочность сформированных данным методом покрытий для металлических, керамических и стеклянных подложек имеет примерно равное значение;

• разработана модель эрозионного процесса поверхности твердого тела при облучении его субмикросекундными ионными пучками. В модели эрозии поверхностного слоя материала основная роль принадлежит механизмам распыления и испарения. Соотношение этих механизмов определяется термодинамическим состоянием системы, которое зависит от мощности и продолжительности радиационного воздействия;

• предложен и исследован новый источник мощных ионных пучков - диод с анодным плазменным источником на основе индукционного пробоя импульсно напускаемого газа и сохранением магнитного потока в ускоряющем зазоре в течение импульса ускоряющего напряжения. Ускорение различных типов ионов в диоде осуществляется заменой напускаемого газа. Тестирование диода осуществлено в совместных с учеными США экспериментах на ускорителе Калифорнийского университета. Ионный диод генерирует пучок протонов площадью 20-30 см², энергией 110-120 кэВ, плотностью тока 50-70 А/см² и длительностью импульса ~600 нс. КПД генерации ионного пучка превышает 70 %, полный ионный ток в фокусе ~2 кА, коэффициент фокусировки 6-7, плотность энергии пучка в фокусе <= 3 Дж/см²;

• в релятивистском магнетроне получена генерация СВЧ импульсов мощностью до 400 МВт, длительностью ~100 нс и с частотой следования 320 Гц. С помощью внешней волноводной линии, нагруженной на рупорный антенный излучатель, осуществлена селекция видов колебаний. Применение внешней волноводной связи привело к стабилизации амплитуды СВЧ импульсов и сужению спектра излучения в 4-5 раз;

• разработаны и созданы узлы дейтронного годоскопа для исследования когерентного фотообразования нейтральных пионов на поляризованных дейтронах. Получены экспериментальные и теоретические данные о поведении тензорной асимметрии мишени реакции фоторождения отрицательно заряженных пионов на дейтронах в резонансной области энергий;

• в результате исследования фотообразования пионов на атомных ядрах с образованием протона получены данные о длине свободного пробега в ядерной материи протонов с энергией в диапазоне 50 - 270 МэВ и нейтральных и заряженных пионов с энергией в диапазоне 50 - 500 МэВ;

• разработана модель процесса электромагнитной диссоциации (ЭМД) релятивистских дейтронов при каналировании в кристалле. Создана схема расчета данного процесса. Показано, что в отличие от аморфной мишени, в кристалле необходимо учитывать экранирование ядра мишени. Сделаны оценки сечения ЭМД в аморфной мишени;

• созданы экспериментальные установки и проведены измерения выхода параметрического рентгеновского излучения (ПРИ):

  • для выведенного пучка протонов с энергией 5,5 ГэВ в кристаллах W, Si и пиролитического графита на Нуклотроне ЛВЭ ОИЯИ (Дубна);
  • для электронов с энергией 5,7 МэВ в кристаллах пиролитического графита и алмаза на микротроне НИИ ЯФ при ТПУ;

• на ядерном реакторе ИРТ-Т впервые выполнен эксперимент по исследованию энергетического спектра гамма-квантов, возникающих при вынужденном делении урана-235 нейтронами, в энергетическом диапазоне E>10 МэВ;

• разработан новый метод выделения неорганических примесей из углеводородного сырья для их последующего определения химическими и физикохимическими методами анализа;

• разработан принцип действия экспрессного экстракционно-хроматографического генератора технеция для целей медицинской радиодиагностики.

На базе института действует диссертационный Совет по защите докторских диссертаций по специальностям:

• физика атомного ядра и элементарных частиц;
• физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника.

В 2004 году сотрудниками института защищены 1 докторская и 3 кандидатских диссертаций. А всего за время существования института его сотрудниками защищено 48 докторских и 374 кандидатские диссертации.

В 2004 году институт совместно с Институтом сильноточной электроники Томского научного центра СО РАН организовал и провел VII Международную конференцию по модификации материалов пучками заряженных частиц и плазмой. В работе конференции приняли участие ведущие российские и зарубежные ученые по данному направлению исследований.

В 2004 году вышли из печати 1 монография, 2 тематических сборника трудов, 1 учебник и 2 учебных пособия, опубликовано 138 научных статей, получено 7 патентов РФ.

На базе излучательных установок созданы учебные лабораторные места, разработаны методические материалы к лабораторным и практическим занятиям. Лабораторные работы на ядерном реакторе выполняли 217 студентов физико-технического и теплоэнергетического факультетов ТПУ.

В институте освоено полупромышленное производство ядерно-легированного кремния и радиофармпрепаратов, ядерных фильтров и технологий широкого спектра применения, технологических установок для модификации поверхности материалов.

На первом Международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, ВВЦ, февраль 2001 г.) институт награжден Дипломом за разработку «Сильноточный источник ионных пучков и плазмы на основе непрерывной вакуумной дуги «Радуга-5».

На выставке в Санкт-Петербурге (июнь 2001 г.) «Высокие технологии. Инновации, Инвестиции» институт награжден Дипломом и медалью за разработку «Нейтронно-трансмутационное легирование кремния на реакторе» и Дипломом за разработку «Производство радионуклидных препаратов для медицинской диагностики на основе короткоживущих нуклидов таллий-199 и йод-123».

На первом Международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, ВВЦ, апрель 2001 г.) Диплом II степени награждена разработка «Технология нейтронно-трансмутационного легирования кремния».

Заведующему лабораторией Стибунову В.Н. присуждена государственная стипендия для выдающихся ученых России в области физики и астрономии.