Основною метою цього проекту є встановлення можливості підвищення радіаційної стійкості прозорих керамічних вікон, що використовуються у термоядерних установках, шляхом часткової або повної заміни Mg на Zn, Ca, Sr або Ba у шпінелі MgAl2O4.
Для досягнення цієї мети планується здійснити наступні кроки:
- Синтез частково/повністю заміщених прекурсорів шпінелі Mg1–x AxAl2O4 (A = Zn, Ca, Sr, Ba) за різними технологічними схемами та вивчення особливостей структури/розміру та розподілу зерен/ступеня інверсії;
- Теоретичне моделювання структури, електронних та оптичних властивостей нових складів шпінелей; порівняльний аналіз теоретичних передбачень та експериментальних даних;
- Дослідження електронної/дефектної структури отриманих матеріалів за допомогою катодо- та фотолюмінесценції;
- Технологічні експерименти з виготовлення прозорої кераміки з вибраних прекурсорів, структурно-оптичні характеристики отриманих керамічних зразків та їх генетична дефектна структура;
- Опромінення прозорої кераміки та дослідження впливу радіації на їх дефектну підсистему та оптичні властивості;
- Аналіз можливості підвищення нейтронної радіаційної стійкості шпінельної кераміки шляхом катіонного заміщення, технологічних прийомів, інженерії властивостей, встановлення шляхів використання отриманих результатів.