Η κατανόηση των επιδράσεων της ακτινοβολίας ενεργετικών ιόντων και νετρονίων σε ατσάλια παρουσιάζει μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον ενώ επιπλέον έχει πολύ σημαντικές τεχνολογικές επιπτώσεις που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης. Αυτές οι δύο πτυχές είναι αλληλένδετες, καθώς η βασική κατανόηση των φαινομένων θα προωθήσει την ανάπτυξη υλικών ανθεκτικών στην ακτινοβολία, απαραίτητα για την υλοποίηση των διεθνών σχεδίων για την κατασκευή αντιδραστήρα σύντηξης μέσα στα επόμενα είκοσι χρόνια.
Τα φερριτικά-μαρτενσιτικά ατσάλια βασισμένα σε κράματα Fe-Cr είναι υποψήφια δομικά υλικά των μελλοντικών μονάδων παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης. Αυτά τα υλικά θα εκτίθενται σε εξαιρετικά υψηλές ροές νετρονίων και σε υψηλές θερμοκρασίες.
H ακτινοβόληση με ιόντα του ίδου στοιχείου του υλικού προσομοιώνει τις ατέλειες που δημιουργούνται με ακτινοβόληση με νετρόνια, διότι οι σημαντικότερες βλάβες προκύπτουν από τη δημιουρία πρωταρχικά ανακρουόμενων ατόμων (PKA) στο υλικό, στα οποία τα νετρόνια μεταφέρουν την ενέργειά τους.
Η αποσύνθεση που λαμβάνει χώρα στα κράματα FeCr κατά τη θερμική γήρανση συμβαίνει συνήθως στο θερμοκρασιακό εύρος μεταξύ 773 και 813 Κ, όπου η θερμική διάχυση είναι επαρκής για να οδηγήσει σε αυτήν. Κατά την ακτινοβόληση, τάξη μικρής εμβέλειας ή αποσύνθεση μπορούν να παρατηρηθούν ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, επειδή ο υπερκορεσμός των σημειακών ατελειών επιταχύνει τις διαδικασίες διάχυσης, δηλαδή τον διαχωρισμό που προκαλείται από την ακτινοβολία (radiation induced segregation, RIS). RIS είναι η διαδικασία με την οποία η σύσταση ενός κράματος μεταβάλλεται λόγω της προτιμητέας συμμετοχής κάποιων στοιχείων σε ροή προς παγίδες μαζί με τις κενές πλεγματικές θέσεις (vacancies) και/ή τα άτομα σε ενδοπλεγματικές θέσεις (interstitial atoms).
Ο στόχος της διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της επίδρασης της ακτινοβόλησης με ιόντα σιδήρου στις ιδιότητες υμενίων Fe-Cr συναρτήσει της συγκέντρωσης Cr, της δόσης και θερμοκρασίας ακτινοβόλησης, του ρυθμού βλάβης και της ενέργειας των ιόντων του σιδήρου. Η μελέτη θα επικεντρωθεί στον προσδιορισμό των συνθηκών ισορροπίας που αντανακλώνται στην περιεκτικότητα του διαλυμένου Cr στη μήτρα του υλικού μετά την ακτινοβόληση. Επίσης, τα παρατηρούμενα φαινόμενα θα συσχετιστούν με τη μηχανική συμπεριφορά των ακτινοβολημένων υμενίων FeCr.
