Īsceļi

Stehiometrijas ietekme uz radiācijas izraisītiem efektiem nākotnes kodoltermiskās sintēzes reaktoru uzlabotos divfāžu funkcionālajos materiālos

Identifikācijas numurs: LZP-2024/1-0162

Tips: Latvijas Zinātnes padomes fundamentālo un lietišķo pētījumu projekts

Projekta ilgums: 01.01.2025. - 31.12.2027.

Projekta vadītājs: Dr. Artūrs Zariņš, Latvijas Universitāte

Atbildīgais no LU CFI: Guna Doķe, Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts (LU CFI)

Sadarbības partneri: Latvijas Universitāte

Kopējais finansējums: 300 000 EUR

LU CFI finansējums: 120 000 EUR

 

Projekta kopsavilkums:

Modificētās tritiju ģenerējošās keramikas minilodītes, kas sastāv no litija ortosilikāta kā primārās fāzes un litija metatitanāta kā sekundārās fāzes, tiek attīstītas Eiropas Savienībā kā standarta materiāls tritija ģenerēšanai nākotnes kodoltermiskās sintēzes reaktoros. Šī lietišķā pētniecības projekta mērķis ir raksturot stehiometrijas ietekmi uz radiācijas izraisītiem efektiem vienfāžu un divfāžu litija ortosilikāta un litija metatitāna paraugos rentgenstarojuma ietekmē. Izmantojot cietvielu sintēzes metodi, iegūs paraugus bez un ar litija, silīcija un titāna deficītu vai pārākumu, kā arī veiks to raksturošanu ar dažādām fizikāli ķīmiskām analīzes metodēm. Kristālisko fāžu režģa parametru un atomu stāvokļu iespējamo izmaiņu noteikšanai izmantos Ritvelda metodi augstas izšķirtspējas pulvera rentgendiffraktogramu (PXRD) analīzei. Radušos un uzkrātos paramagnētiskos radiācijas defektu centrus analizēs ar elektronu paramagnētiskās rezonanses (EPR) spektroskopiju. Iegūtos zinātniskos rezultātus publicēs starptautiski citējamos žurnālos vai konferenču materiālos (Q1 un Q2), kas ir indeksēti Scopus un Web of Science datubāzēs. Iegūtos rezultātus izmantos, lai sagatavotu projektu pieteikumus iesniegšanai Latvijas un starptautiskos pētniecības un attīstības projektu konkursos. Šis projekts dos ieguldījumu Viedās specializācijas stratēģijas (RIS3) jomā “Viedā enerģētika” un starptautiskās kodolenerģētikas nozares attīstībā.

 

PROJEKTĀ PAVEIKTAIS:

Publikācijas:

  1. A. Antuzevics, G. Krieke, J. Cirulis, M. Rzepna, M. Gonzalez, J.M. Leys, R. Knitter, A. Zarins. Paramagnetic radiation-induced defect centres and their correlation with the optical properties of irradiated advanced ceramic breeder pebbles. Nuclear Materials and Energy, 45 (2025) 102035. https://doi.org/10.1016/j.nme.2025.102035 (impact factor: 2.7, Q1, open access)

  2. L.D. Pakalniete, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, A. Antuzevics, G. Krieke, G. Doke, J. Cirulis, A. Zarins. Influence of lithium precursor deficiency and excess during solid-state synthesis on radiation-induced effects in two-phase Li4SiO4-Li2TiO3 composite material. Journal of Nuclear Materials, 632 (2026) 156865, https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2026.156865 (impact factor: 3.2, Q1)

Dalība starptautiskās konferencēs:

  1. A. Zarins, L.D. Pakalniete, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, G. Krieke, J. Cirulis, A. Antuzevics. Influence of lithium precursor deficiency and excess during solid-state synthesis on radiation-induced effects in biphasic Li4SiO4-Li2TiO3 ceramics. 22nd International Workshop on Ceramic Breeder Blanket Interactions (CBBI-22), 6-8 October 2025, Kyoto, Japan. Proceedings, Kyoto, Japan, 2025, p. 163 – 169.

  2. L.D. Pakalniete, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, A. Antuzevics, G. Krieke, M. Rzepna, A. Shaimerdenov, A. Zarins. Characterisation of paramagnetic radiation-induced defect centres in biphasic Li4SiO4-Li2TiO3 ceramics under exposure to various types of ionising radiation. International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2026 (FM&NT 2026), 15-18 June 2026, Riga, Latvia. Book of abstracts, Riga, Latvia, 2026, p. 283 – 284.

  3. G. Krieke, L.D. Pakalniete, A. Antuzevics, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, G. Doke, J. Cirulis, A. Zarins. The role of radiation-induced defects on spectroscopic properties of lithium orthosilicate, lithium metatitanate and their composites. International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2026 (FM&NT 2026), 15-18 June 2026,  Riga, Latvia. Book of abstracts, Riga, Latvia, 2026, p. 251 -252.

Dalība vietējās konferencēs:

  1. A. Antuzevics, L.D. Pakalniete, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, G. Krieke, J. Cirulis, A. Zarins. Investigation of paramagnetic radiation-induced defect centres in lithium orthosilicate – lithium metatitanate ceramics. 41st International Scientific Conference of the ISSP UL, 3-7 March 2025, Riga, Latvia.

  2. L.D. Pakalniete, A. Antuzevics, A. Liepkalne, L. Avotina, A. Kons, G. Krieke, A. Zarins. Formation of paramagnetic radiation-induced defect centres in two-phase lithium orthosilicate-lithium metatitanate composite material. 84th International Scientific Conference of the UL, 16 April 2026, Riga, Latvia. Book of Abstracts, Riga, Latvia, 2026, p. 741 – 742.

  3. A. Liepkalne, L.D. Pakalniete, A. Kons, L. Avotina, A. Antuzevics, M. Rzepna, A. Zarins. Radiation stability characterisation of lithium-containing ceramic materials with different crystalline phase compositions for application in nuclear fusion reactors. 84th International Scientific Conference of the UL, 16 April 2026, Riga, Latvia. Book of Abstracts, Riga, Latvia, 2026, p. 731 – 732.