Ozařování materiálů: od základů po aplikace (MAMBA)

Anotace
Hmota bývá poměrně často vystavena ozáření. Týká se to například elektronických zařízení ve vesmíru, radioterapii, zpracování materiálů metodou naprašování, modifikace nanočástic, materiálů v jaderném průmyslu, detektorů záření a mnoha dalších komponent. Společným jmenovatelem těchto scénářů je to, že záření vyvede hmotu z rovnováhy, a to někdy docela dramaticky, podobně jako je tomu při laserové ablaci. To vede k řadě fyzikálních, chemických a biologických projevů na všech škálách, počínaje attosekundovou a nanometrovou při elektronické excitaci a konče na metrových a několikadenních až několikaletých škálách, obzvláště pak u inženýrských a biologických objektů, kde může následkem ozáření docházet k makroskopický projevům jako je např. selhání, fraktura, exploze či smrt. V některých případech je cílem zabránit nebo zmírnit poškození objektu, jindy je cílem využít účinky záření ke změně vlastností materiálů. Ve všech těchto scénářích je klíčové porozumět základním mechanismům odezvy materiálu na intenzivní a rychlou depozici energie. Výzkumným cílem projektu MAMBA je posunout naše chápání materiálové odezvy na ozáření a aplikovat jej při přizpůsobování a kontrole vlastností materiálů vystavených, ať už záměrně nebo nevyhnutelně, intenzivnímu radiačnímu prostředí. Vybrali jsme pět případových studií z nejnovějších oblastí výzkumu, zahrnující různé, avšak do jisté míry propojené, aplikace: kosmická elektronika, fotovoltaické články pro vesmírné aplikace, radiačně-odolné nanostruktury pro aplikace v jaderné fúzi, detektory záření pro klinické studie, protonová radioterapie a vznik radiolytického vodíku při vyřazování jaderných zařízení z provozu. Tato témata budou řešena prostřednictvím kombinace experimentálních a modelovacích technik, které jsou do značné míry těmto oblastem společné. Tato shoda umožňuje vzájemné propojení témat a implementaci bohatého školícího programu, který zahrnuje semináře, workshopy a mnoho studijních pobytů.