Найважливіші досягнення Інституту прикладної фізики НАН України (2021)

У рамках схеми багатомасштабного моделювання проведено дослідження мікроструктурних перетворень в опромінюваних цирконієвих сплавах. Показано, що у бінарних сплавах Zr–Nb та Zr–Sn з концентрацією легуючого елементу ~1.5%, розчинені атоми ніобію не можуть локалізувати навколо себе нерівноважні вакансії, тоді як атомами олова являють собою центри локалізації вакансій. У сплавах Zr–Nb при нейтронному опроміненні в реакторних умовах формуються міжвузлові А-петлі та вакансійні С-петлі, розмір яких збільшується від границі зерна до його центру, що приводить до нерівномірної деформації кристала всередині зерен; збільшення швидкості дефектоутворення підтримує ріст великих преципітатів; утворення ліній ковзання та дислокацій починається при вищих значеннях прикладеної деформації при зростанні швидкості дефектоутворення для опромінених сплавів.
(Д.О.Харченко, В.О.Харченко, О.М.Щокотова, О.Б.Лисенко, В.В.Купрієнко)

Вперше в рамках квантової теорії поля досліджено процес фотонародження електрон-позитронної пари через поляризаційний каскад (народження та послiдовна анiгiляцiя пари в один фотон) в сильному магнітному полі. Цей процес є радіаційною поправкою до основного процесу народження пари фотоном. Отримано вирази загальної амплітуди та ймовірність процесу в резонансному випадку для надкритичного магнітного поля. Резонанс має місце на порозі реакції, коли енергія фотона дорівнює 2mc2. Показано, що залежність ймовiрності процесу вiд поляризацiї початкового фотона співпадає з процесом фотонародження пари. Знайдено, що відношення радіаційної поправки до основного процесу обернено пропорційне квадрату поля і для H=1014 Гс досягає одиниці.
(М. Дяченко, О. Новак, Р. Холодов, А. Фоміна – ІТФ iм. М.М. Боголюбова НАН України)

Вивчено можливості імітаційного опромінення реакторних матеріалів та їх дослідження під дією опромінення із застосуванням багатозарядних іонів, отриманих на прискорювальному мас-спектрометрі з максимальною напругою на кондукторі 1 МВ. Проведені експериментальні дослідження з одержання пучків багатозарядних іонів металів МеВ-них енергій. Мас-спектр прискорених іонів демонструє наявність в ньому іонів заліза різних зарядових станів (до Fe8+). Іонний струм зменшується зі збільшенням зарядового стану. Багатозарядні іони можуть бути використані для опромінення зразків у тих випадках, коли задача потребує n-кратного збільшення енергії іонів. Показано, що швидкість утворення дефектів у зразку заліза, опромінюваному іонами Fe2+ з енергією 2,52 МеВ, становить 2,7·10-3 зна/сек.
(Москаленко В.Б., Бугай О.М., Денисенко В.Л.)