Отделение перспективных разработок (ОПР) – самое молодое научно-техническое подразделение Института. Решение о его организации было принято в 2013 году в связи с необходимостью более эффективного использования научного и инновационного потенциала отделов и лабораторий, вошедших в его состав.

В настоящий момент приборная база ОПР представлена базовыми ускорительными установками Института. В первую очередь это уникальный по своим характеристикам синхроциклотрон на энергию 1 000 МэВ, позволяющий проводить широкий круг научных и прикладных исследований в различных областях: от ядерной физики до медицины. В 2016 г. на синхроциклотроне Института появилась уникальная система, позволившая значительно расширить диапазон энергий протонов, доступных для проведения экспериментов.

Отделение состоит из трех лабораторий:

• голографических информационно-измерительных систем (заведующий д. ф.-м. н. Б.  Г. Турухано);
• квантовой химии (заведующий д. ф.-м. н. А. В. Титов),
• химии и спектроскопии углеродных материалов (заведующий к.ф.-м.н. М.В. Суясова)

и трех отделов:

• ускорительного (заведующий к. т. н. Е. М. Иванов), в состав которого входит Лаборатория физики и техники ускорителей (заведующий к. ф.-м. н. С. А. Артамонов);
• прикладной ядерной физики (и.о. заведующего к. ф.-м. н. К.Н. Ермаков), в состав которого входит Лаборатория электронного и программного обеспечения (и.о. зав. лаб. к. ф.-м. н. К.Н. Ермаков) и Лаборатория радиационной физики (зам. заведующего к.ф.-м.н. А.С. Воробьев)
• информационных технологий и автоматизации (заведующий С. Б. Олешко), в состав которого входит лаборатория информационно-вычислительных систем (и. о. зав. лаб. С. Б. Олешко).

На данный момент отделение насчитывает 160 человек.