Laboratorium aktywnie uczestniczy w pracach badawczo-obliczeniowych związanych z rozwojem diagnostyk neutronowych oraz analiz promieniowania gamma w projektach dotyczących energetyki termojądrowej, takich jak DEMO, ITER, JT-60SA, IFMIF-DONES oraz w eksperymentach z wykorzystaniem generatorów neutronów.
Zespół prowadzi obliczenia Monte Carlo transportu promieniowania za pomocą kodu MCNP. W zakres tych prac wchodzi modelowanie skomplikowanych geometrii 3D oraz obliczanie odpowiedzi jądrowych takich jak: strumienie neutronów i promieniowania gamma, grzanie jądrowe, przemieszczenia atomowe (DPA), produkcja gazów, aktywacja materiałów i cieczy. Wyniki tych obliczeń służą m.in. projektowaniu i analizie urządzeń i systemów diagnostycznych, optymalizacji konstrukcji, ocenie trwałości komponentów, analizie bezpieczeństwa radiacyjnego, przygotowaniu do przyszłych eksperymentów i eksploatacji urządzeń fuzji jądrowej itp.
Zespół ma doświadczenie w generowaniu modeli symulacyjnych Monte Carlo na podstawie geometrii CAD dla komponentów i całych systemów instalacji termojądrowych. Obejmuje to krytyczne elementy, takie jak dywertor DEMO, limitery i komponenty anteny elektron-cyklotron; systemy IFMIF-DONES, takie jak zamykacz wiązki neutronów; oraz systemy diagnostyczne JT-60SA, w tym spektrometr VUV, Thomson Scattering i Pellet Launching System. Zaawansowane narzędzia, takie jak SuperMC, GEOUNED, SpaceClaim i RadModeling, są wykorzystywane do upraszczania i konwersji trójwymiarowych modeli CAD do MCNP. Aby zwiększyć wydajność obliczeniową i dokładność symulacji transportu cząstek i ekranowania, zespół stosuje techniki redukcji wariancji przy użyciu kodu ADVANTG.
Ponadto kod FISPACT-II wykorzystywany jest do obliczeń aktywacyjnych. Badania koncentrują się na analizie ewolucji składu izotopowego rozważanych materiałów oraz określaniu ich aktywności, ciepła rozpadu i dawek promieniowania. Te wyniki aktywacji są wykorzystywane do określenia klasyfikacji odpadów poprzez ocenę poziomów promieniotwórczości, właściwości materiałowych oraz zgodności z obowiązującymi wymaganiami regulacyjnymi, co zapewnia właściwe postępowanie, przechowywanie i strategie unieszkodliwiania.
Zespół uczestniczy w projektowaniu diagnostyk dla różnych urządzeń fuzyjnych w tym kamery neutronowej dla tokamaka ITER oraz diagnostyki bolometrycznej dla tokamaka COMPASS-U. Opracowano narzędzia numeryczne do rekonstrukcji jedno i dwuwymiarowych rozkładów emisyjności promieniowania oparte na metodach Regularyzacji Tichonowa, Minimalizacji Informacji Fishera, Maksymalnej Entropii oraz Maksymalnej Wiarygodności. Opracowana metodologia stosowana jest do analizy rozkładów emisyjności neutronów, promieniowania elektromagnetycznego, a także widm neutronowych.
Laboratorium dysponuje nowoczesnym zapleczem pomiarowym umożliwiającym przeprowadzanie neutronowej analizy aktywacyjnej. Wykonywane pomiary spektrometrii gamma pozwalają na identyfikację radionuklidów powstałych w próbkach oraz określenie ich aktywności. Wyposażenie obejmuje system antykoincydencyjny z półprzewodnikowym detektorem HPGe (Canberra) o rozdzielczości 1,76 keV przy energii 1332 keV i względnej wydajności 30% oraz scyntylator NaI (3" × 3"). Układ eksperymentalny umieszczony jest w osłonie ołowianej o grubości 15 cm, o niskiej zawartości izotopu Pb-210, z wewnętrzną warstwą miedzi.
Laboratorium korzysta również ze specjalistycznego oprogramowania do akwizycji i analizy danych — GENIE 2000 — oraz dedykowanych narzędzi do kalibracji wydajnościowej: LabSOCS i ANGLE 5. W wyposażeniu znajdują się ponadto dwa źródła multigamma oraz źródła neutronowe Am–Be o aktywnościach 185 GBq i 370 MBq.
