The object of research, development or design (in Russian) : Сплавы W-Nb, W-Zr, W-Cu, созданные методом плазменного жидкофазного легирования приповерхностного слоя вольфрама атомами переходных металлов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Вольфрамның беткі қабатын өтпелі металл атомдарымен плазмалық сұйық фазалық қоспалау әдісімен жасалған W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпалары.

Aim of work (in Russian) : Целью работы на 2022 год согласно календарному плану проекта являлось формирование исходных образцов вольфрама с нанесенными слоями Nb, Zr, Cu, их импульсное высокоэнергетическое плазменное модифицирование, а также отработка режимов импульсного плазменного воздействия для синтезирования сплавов на основе вольфрама контролируемого элементного состава.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның күнтізбелік жоспарына сәйкес 2022 жылға арналған жұмыстың мақсаты Nb, Zr, Cu қабаттары бар вольфрамның бастапқы үлгілерін қалыптастыру, олардың импульстік жоғары энергиялы плазмалық модификациясы, сондай-ақ бақыланатын элементтік құрамның вольфрам негізіндегі қорытпаларды синтездеу үшін импульстік плазмалық әсер ету режимдерін пысықтау болды.

Методы исследования (на русском) : Основными методами исследований являются: растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, рентгеноструктурный анализ.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеудің негізгі әдістері: растрлық электронды микроскопия, рентген-спектрлік микроанализ, рентгендік құрылымдық талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Методом плазменного жидкофазного легирования приповерхностного слоя вольфрама атомами переходных металлов сформированы объекты исследования – сплавы W-Nb, W-Zr, W-Cu. Данные растровой электронной микроскопии показывают, что при максимальной плотности поглощенной энергии 70 Дж/см2 на поверхности наблюдается однородный контраст, свидетельствующий об однородном распределении элементов. При меньшей плотности поглощенной энергии 55 Дж/см2 наблюдается отклонение от равномерного распределения ниобия по глубине. При дальнейшем уменьшении плотности поглощенной энергии наблюдается еще более сильное разделение контраста. При анализе результатов рентгеноструктурного анализа показано, что в случае воздействия КПП при максимальной плотности поглощенной энергии (70 Дж/см2) наблюдаются лишь дифракционные линии вольфрама. Их положение соотносится с положением нелегированного вольфрама и параметр решетки, рассчитанный по линии (211) составляет 0,3165 нм, что весьма близко к табличному значению. Когда плотность поглощенной энергии снижается, то происходит сплавление вольфрама с ниобием и формирование единого сплава.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Вольфрамның беткі қабатын өтпелі металл атомдарымен плазмалық сұйық фазалық қоспалау әдісімен зерттеу объектілері – W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпалары құрылды. Растрлық электронды микроскопия деректері жұтылған энергияның максималды тығыздығы 70 Дж/см2 болғанда, бетінде элементтердің біркелкі таралуын көрсететін біркелкі контраст бар екенін көрсетеді. Сіңірілген энергияның тығыздығы 55 Дж/см2 аз болған кезде ниобийдің тереңдікке біркелкі таралуынан ауытқу байқалады. Сіңірілген энергия тығыздығының одан әрі төмендеуімен контрасттың одан да күшті бөлінуі байқалады. Рентгендік құрылымдық талдау нәтижелерін талдау кезінде сіңірілген энергияның максималды тығыздығында (70 Дж/см2) КПА әсер еткен жағдайда вольфрамның дифракциялық сызықтары ғана байқалатыны көрсетілген. Олардың орналасуы қоспаланбаған вольфрамның орналасуымен байланысты және (211) сызықпен есептелген тор параметрі 0,3165 нм құрайды, бұл кестелік мәнге өте жақын. Сіңірілген энергияның тығыздығы төмендеген кезде вольфрамның ниобиймен қорытылуы және бір қорытпаның түзілуі жүреді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Методом плазменного жидкофазного легирования приповерхностного слоя вольфрама атомами переходных металлов сформированы объекты исследования – сплавы W-Nb, W-Zr, W-Cu, находящиеся в различном структурно-фазовом состоянии. Установлено влияние режима плазменного воздействия на пространственное распределение легирующих элементов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Вольфрамның беткі қабатын өтпелі металл атомдарымен плазмалық сұйық фазалық қоспалау әдісімен зерттеу объектілері – әртүрлі құрылымдық фазалық күйдегі W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпалары құрылды. Плазмалық әсер ету режимінің қоспаланатын элементтердің кеңістіктік таралуына әсері анықталды.

Level of implementation (in Russian) : Опубликован тезис в сборнике трудов 14-й международной конференции «Ядерная и радиационная физика» (26-30 сентября, 2022 г., Алматы, Республика Казахстан).

Level of implementation (in Kazakh) : "Ядролық және радиациялық физика" 14-ші халықаралық конференциясының еңбектер жинағында тезис жарияланды (26-30 қыркүйек, 2022 ж., Алматы, Қазақстан Республикасы).

Efficiency (in Russian) : Результаты экспериментальных исследований позволят разработать новую концепцию плазменной модификации и легирования вольфрама, приводящую к повышению его радиационной и эрозионной стойкости под влиянием высокодозового облучения низкоэнергетическими ионами гелия.

Efficiency (in Kazakh) : Эксперименттік зерттеулердің нәтижелері төмен энергиялы гелий иондарының жоғары дозалы сәулеленуінің әсерінен оның радиациялық және эрозияға төзімділігін арттыруға әкелетін вольфрамды плазмалық модификациялау мен қоспалаудың жаңа тұжырымдамасын әзірлеу.

Field of application (in Russian) : Ожидаемые результаты дополнят знания и значительно расширят представления о закономерностях и механизмах гелиевого распухания и радиационного охрупчивания сплавов W-Nb, W-Zr, W-Cu. Это, в свою очередь, позволит прогнозировать поведение данных сплавов в экстремальных условиях облучения. Полученные результаты будут востребованы при проектировании и разработке энергетических установок термоядерного синтеза с целью выбора оптимальных материалов первой стенки и дивертора, что определяет практическую значимость исследования.

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелер білімді толықтырады және W-Nb, W-Zr, W-Cu қорытпаларының гелий ісінуі мен радиациялық сынғыштығының заңдылықтары мен механизмдері туралы түсініктерді айтарлықтай кеңейтеді. Бұл өз кезегінде экстремалды сәулелену жағдайында осы қорытпалардың әрекетін болжауға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер зерттеудің практикалық маңыздылығын анықтайтын бірінші қабырға мен дивертордың оңтайлы материалдарын таңдау мақсатында термоядролық энергетикалық қондырғыларды жобалау және әзірлеу кезінде сұранысқа ие болады.