Толстолуцька Г. Д. Механізми радіаційних пошкоджень поверхневих шарів твердих тіл при бомбардуванні іонами інертних газів та водню

Об'єкт дослідження - фізичні процеси, що відбуваються при взаємодії іонних пучків і плазми з твердими тілами. Мета дослідження: встановлення механізмів і основних закономірностей фізичних процесів, що відбуваються в твердих тілах, пов'язаних з радіаційною пошкоджуваністю, еволюцією дефектної структури опромінюваних матеріалів та з імплантацією інертних газів і водню. Методи досліджень: резерфордівське зворотне розсіювання, каналювання, ядерні реакції, термоактивована десорбція, електронна мікроскопія з високим розділенням і растрова електронна мікроскопія, металографія із застосуванням оптичної мікроскопії, рентгенівський енергодисперсійний мікроаналіз, вимірювання мікротвердості за методом Віккерса, рентгеноструктурний аналіз. Результати: на атомарному рівні досліджені конфігурації точкових дефектів і кластерів, дозові залежності накопичення точкових дефектів. Встановлено закономірності просторово-концентраційних розподілів імплантованих водню, гелію, криптону і ксенону та радіаційних дефектів. Одержано інформацію про енергетичні розподіли атомів віддачі дейтерію. Виявлено якісну відмінність структур, що виникають на поверхні металів після опромінення плазмою, від структур, що утворюються при опроміненні моноенергетичними пучками іонів гелію. Основним ефектом дії плазми є розпилення поверхневих шарів твердих тіл. Досліджено процеси накопичення і утримання водню (дейтерію) в об'ємі матеріалів. Встановлено зв'язок процесів, що приводять до утримання водню, із структурою матеріалу. Утворення гелієвих бульбашок в сталі Х18Н10Т приводить до збільшення на порядок кількості утримуваного дейтерію. Галузь застосування: фізика твердого тіла, радіаційне і космічне матеріалознавство, ядерна енергетика, радіаційна безпека.