Родился 19 августа 1930 года в старинном селе Бегоща Крупецкого района Курской области в семье Фёдора Николаевича Дунайцева (1897—1974). Спустя четыре года семья переехала в село Африкановка Барвенковского района Харьковской области, где отец стал работать в совхозе «Соцнаступ». Здесь, после немецкой оккупации, Анатолий Дунайцев в 1948 году с отличием окончил восьмилетнюю школу. Для завершения курса полной средней школы переехал к родителям матери, Антонины Яковлевны (в девичестве Полуниной) в город Крупец (в 8 км от села Бегоща). В 1950 году с серебряной медалью окончил полную среднюю школу и поступил в Московский механический институт (с 2009 года — Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»), на факультет приборостроения. В 1955 году написал дипломную работу и, окончив институт, с 1956 года стал работать в Дубне, в лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. Вместе с Юрием Дмитриевичем Прокошкиным занимался исследованиями в области физики элементарных частиц и разрабатывал аппаратуру их регистрации. Этот цикл работ позволил провести пионерские исследовательские работы по бета-распаду частиц, за которую в 1965 году Дунайцев вместе с коллегами был награждён Золотой медалью имени И. В. Курчатова.
В 1964 году в числе группы молодых, но уже опытных физиков, он был приглашён в Протвино — одним из руководителей научных подразделений создававшегося протонного ускорителя У-70.
Руководил и сам принимал участие в работах:
создание первой отечественной модульной наносекундной логической системы электроники, которая использовалась при первых экспериментах на ускорителе;
работа по созданию системы унифицированных модулей многоканального анализа с применением микропроцессоров и ЭВМ для ускорителей и экспериментальных установок;
создание в ИФВЭ одного из крупнейших в мире центров по обработке фильмовой информации. Эта работа была удостоена премии Совета Министров СССР.
Вёл большую работу по организации серийного производства электронной аппаратуры, приборов и ЭВМ для создаваемого ускорительно-накопительного комплекса.
Автор 202 научных публикаций, двух открытий:
1975 год (приоритет в части экспериментального подтверждения от 12.04.1962 г.) — «Закон сохранения векторного тока адронов в слабых взаимодействиях элементарных частиц» (совместно с Я. Б. Зельдовичем, В. И. Петрухиным, Ю. Д. Прокошкиным, В. И. Рыкалиным, С. С. Герштейном)
1977 год (приоритет в части экспериментального подтверждения от 04.04.1962 г.) — «Явления захвата отрицательно заряженных ионов ядрами химически связанного водорода» (совместно с В. И. Петрухиным, Л. И. Пономаревым, Ю. Д. Прокошкиным, В. И. Рыкалиным, С. С. Герштейном).
Под его руководством защищено десять кандидатских и четыре докторские диссертации. Был награждён Золотой медалью имени И. В. Курчатова, орденом «Знак Почёта», Премией Совета Министров СССР.
hub.jinr.ru