Работал в Институте с момента его образования. Возглавлял Лабораторию атомного ядра.

Выдающийся учёный в области физической оптики, нейтронной и ядерной физики низких энергий. Разработал с соавторами теорию излучения Вавилова - Черенкова и исследовал его особенности; теорию сложного эффекта Допплера; теорию аномального эффекта Допплера; предсказал переходное излучение; исследовал образование пар гамма-квантами в криптоне и азоте;

теоретически и экспериментально исследовал размножение нейтронов в гетерогенных уран-графитовых системах; предложил импульсный метод изучения диффузии тепловых нейтронов и обнаружил эффект диффузионного охлаждения; разработал метод спектрометрии нейтронов по времени их замедления в свинце; экспериментально исследовал реакции на лёгких ядрах с испусканием нейтронов, взаимодействие быстрых нейтронов с ядрами трития, лития и урана, процессы деления;

изучал короткоживущие квазистационарные состояния и деление ядер под действием мезонов и частиц высоких энергий; участвовал в создании импульсных реакторов на быстрых нейтронах ИБР-1 и ИБР-2.

Создал школу физиков.