Optisko un dielektrisko materiālu defektu attīstību un struktūras izjaukšanu izvērstā eksperimentālā un teorētiskā analīze pielietojumiem kodolsintēzē (2019-2020)

Projekta vadītājs Dr. phys. Anatolijs Popovs

Projekta izpildītāji:

  • Dr. habil. V. Kuzovkovs
  • Dr. habil. J. Kotomins
  • Dr. phys. D. Grjaznovs
  • Dr. phys. L. Rusevičs
  • Dr. phys. J. Mastrikovs
  • Dr phys. E. Elsts
  • Dr phys. Andris Antuzevičs
  • Dr phys. N. Mironova-Ilmane
  • Dr phys. I. Manika
  • Dr. phys. J. Gabrusenoks
  • Dr.phys. G. Čikvaidze
  • Dr.phys. Ē. Birks
  • Dr.phys. M. Dunce
  • M.Sc. M. Putniņa
  • M.Sc. A. Moskina
  • B.Sc. I. Isakoviča

Svarīga kodolsintēzes reaktoru daļa ir funkcionālie optiskie un dielektriskie materiāli, kas izmantojami kā diagnostikas logi, lēcas, šķiedras, kabeļi un dažās citās uzraudzības iekārtās. Tādējādi tas ir ļoti svarīgi, lai saprastu, kontrolētu un prognozētu to radiācijas bojājumu intensīvā neitronu/gamma starojuma vidē. Pēdējos gados visizplatītākās metodes radiācijas bojājumu kontrolei izolējošos optiskajos un dielektriskajos materiālos balstās uz tradicionālo rentgenstaru difrakciju, mikroskopiju un optisko spektroskopiju. Pēdējā pieeja izrādījās īpaši noderīga vienkāršu primāro starojuma defektu izpētei vienkāršos oksīdos. Tomēr šī pieeja ir diezgan ierobežota un to nevar piemērot, piemēram, starpmezglu skābekļa jonam (kas papildina elektronu F tipa centrus un kalpo kā Frenkeļa pāra cauruma sastāvdaļa) un/vai apstarotajos šķidrumos, kur optiskā absorbcija ir piesātināta, un atsevišķās joslas pārklājas.

Šajā eksperimentāli teorētiskajā projektā mēs iesakām izmantot kombinācijā ar tradicionālo optisko absorbciju un luminiscenci, papildus magnētiskās rezonanses un vibrācijas spektroskopijas metožu (EPR un Ramana, IR un neitronu izkliedes) kopumu, lai uzraudzītu radiācijas bojājumu attīstību vairākos funkcionālajos materiālos - dimantos (ko izmanto diagnostikā un lieljaudas mikroviļņu pārraides logā plazmas stabilizācijai), Al2O3 (safīrs), MgAl2O4 špinelis, kas ir pievilcīgi kandidāti diagnostikas/optikas logiem. Ļoti svarīgi ir arī noteikt piemaisījumu specifisko lomu (Mn, Fe, Cr, Ti).

Īpaša uzmanība tiks pievērsta Ramana spektroskopijai, kas pēdējos gados strauji attīstās, jo īpaši kombinācijā ar defektu vibrācijas īpašību aprēķiniem, kas balstīti uz pirmajiem principiem, izmantojot hibrīda apmaiņas korelācijas funkcionāļus.