Σκοπός της εργασίας είναι την πειραματική μελέτη των αλληλεπιδράσεων μεταξύ ατελειών που δημιουργούνται κατά την ακτινοβόληση και προσμίξεων σε φερριτικά κράματα με βάση το Fe-Cr. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με θεωρητικές προβλέψεις με σκοπό την επιβεβαίωση των σχετικών θεωρητικών μοντέλων.
Τα φερριτικά κράματα Fe-Cr αποτελούν τα κύρια δομικά υλικά που προβλέπεται να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή των μελλοντικών αντιδραστήρων σύντηξης. Οι επιθυμητές ιδιότητες των κραμάτων αυτών (μηχανικές, θερμικές) καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από διάφορες επιπλέον προσμίξεις, όπως για παράδειγμα ο άνθρακας (C) και το άζωτο (Ν), οι οποίες βρίσκονται μεν σε μικρή συγκέντρωση, παίζουν όμως σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της μικροδομής των κραμάτων. Κατά την ακτινοβόληση η μετατόπιση ατόμων από τις κρυσταλλικές τους θέσεις λόγω κρούσεων με τα ενεργητικά σωματίδια οδηγεί στην εμφάνιση ατελειών, όπως πλεγματικών κενών και ενδοπλεγματικών ατόμων, οι οποίες κατά την διάχυσή τους μέσα στο πλέγμα αλληλεπιδρούν με τις προσμίξεις του κράματος και οδηγούν έτσι σε αλλαγές στη μικροδομή και στις μακροσκοπικές ιδιότητες.
Για την πειραματική μελέτη αυτών των φαινομένων δείγματα κραμάτων ακτινοβολούνται στον επιταχυντή TANDEM του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» στη διάταξη IR2 με ταχέα πρωτόνια. Οι ακτινοβολήσεις διεξάγονται σε κρυογενική θερμοκρασία ώστε οι παραγόμενες ατέλειες να είναι αρχικά ακίνητες. Στη συνέχεια, με σταδιακή και ελεγχόμενη αναθέρμανση του δείγματος, επιτρέπεται η θερμική διάχυση των ατελειών και η μελέτη της αλληλεπίδρασής τους με τις διάφορες προσμίξεις. Η παρατήρηση των ατελειών από την ακτινοβόληση γίνεται με μετρήσεις in-situ της ηλεκτρικής αντίστασης των κραμάτων ενώ η αλληλεπίδραση με τις προσμίξεις εξάγεται από τη συγκριτική μελέτη κραμάτων με διαφορετική συγκέντρωση προσμίξεων.
