Дар самти «Физикаи ядроӣ» масъалаҳои методҳои тадқиқоти ядроӣ-физикӣ ҳаллу фасл мегарданд, инчунин тадқиқотҳо дар соҳаи нурҳои кайҳонӣ ва энергияҳои фавқулбаланд гузаронида мешаванд.

Тадқиқи нурҳои кайҳонӣ ҳанўз дар Шўъбаи физика ва математика, бо тадқиқи нигоҳ дошта нашудани ҷуфтият ҳангоми доштани мю-мезонҳои нурҳои кайҳонӣ бо ядроҳои гуногуни модда бо мақсади омўзиши асимметрияи парвози нейтронҳо дар вобастагӣ бо спини ядро (И.Бобоҷонов, Л.Л.Кашкаров, В.М.Иваненко) аз рўи натиҷаҳои дар баландии 3860 м аз сатҳи баҳр ба даст овардашуда дар ноҳияи Мурғоби Вилояти кўхии мухтори Бадахшон оғоз шудаанд.

Соли 1971 бо ташаббуси Институти физикаи Академияи илмҳои ИҶШС (ИФАИ ба номи П.Н.Лебедев) тадқиқотҳои ҳамҷояи олимони институти мо дар соҳаи таъсироти мутақобилаи зарраҳои элементарӣ ва ядроҳо бо нуклонҳо ва ядроҳо дар энергияҳои баландтар аз 1012эВ дар Помир дар мавзеи Ак-Архар дар баландии 4360 м аз сатҳи баҳр (эксперименти «Помир») оғоз шуданд. Дар рафти таҷриба таҷҳизоти камераи рентген-эмульсионӣ бо масоҳати 1000 м2 омода карда шуд. Дар иҷроиши вазифаҳои таҷрибаи «Помир» инчунин ИФТ ба номи С.В.Стародубтсеви АИ ҶШС Ўзбекистон, Институти тадқиқотҳои ядроии АИ ИҶШС, Институти илмӣ-тадқиқотии физикаи ядроии ба номи Д.В.Скобелтсини ДДМ, Институти физикаи энергияҳои баланди АИ ҶШС Қазоқистон, Институти физикаи АИ ҶШС Гурҷистон иштирок кардаанд. Соли 1987 дар Париж дар Конференсияи XVII-уми байналхалқӣ доир ба нурҳои кайҳонӣ созишнома оид ба ташкили суперҳамкории «Помир-Чакалтая» ба имзо расид, ки кўшишҳои физикҳои ҳашт давлатро муттаҳид намуд: Россия, Ҷопон, Лаҳистон, Бразилия, Боливия, Гурҷистон, Қазоқистон, Ўзбекистон ва Тоҷикистон.