Объект исследования: воздействие факторов открытого космоса на металлооксиды, обладающие высокотемпературными сверхпроводящими (иттриевая керамика) и магнитными (гематит) свойствами. В наземных экспериментах, имитирующих условия открытого космоса, измерена температура перехода в сверхпроводящее состояние. Изучены влияние термоциклирования, -облучения, заряженных частиц на оксидные материалы, фазовый состав облученного гематита в зависимости от температуры. Обнаружен низкотемпературный спин-переориентационный переход. Предположено, что характер переходов в монокристаллах, облученных заряженными частицами, определяется распределением радиационных повреждений по размерам. Основную часть радиационных повреждений гематита составляют точечные дефекты, не участвующие в восстановлении слабоферромагнитной фазы при понижении температуры.

Исследованы фазово-структурные превращения в сплавах и оксидных системах в условиях термического и имитирующего открытое космическое пространство воздействия. Изучены процессы фазообразования в железе после напыления на его поверхность бериллия и постадийного отжига в интервале температур 700-1100оС. Определены температурно-временные условия образования бериллидов в приповерхностных слоях железа. Установлено, что облучение протонами (7 МэВ) гематита (Fe2O3) приводит к изменению температуры перехода из слабоферромагнитного состояния в антиферромагнитное.

Цель: создание аппаратуры для экспериментального изучения квантовомеханических свойств поверхностных слоев материалов. Выполнен расчет портативного магнитного секторного бета-спектрометра для мессбауэровской спектроскопии, изготовлены его блоки, определены режимы работы. Разработана конструкция времяпролетного бета-спектрометра, предназначенного для измерения спектров электронов с энергией до 100 эВ, содержащих информацию об электронной структуре в местах адсорбции водорода на поверхности. Спроектирован макет специальной электронной пушки для возбуждения поверхности без нарушения ее физико-химического состояния. Исследованы характеристики пушки.

Разработаны и собраны системы диагностики параметров выведенного и внутреннего пучка циклотрона, позволяющие повысить эффективность использования пучка и качество управления циклотроном, уменьшить время настройки ускорителя. Проведены измерения толщин бериллиевых пленок, элементный анализ микропримесей в них. Создан канал микропучка, получены карты распределения Fe, U, Pu и частице с повышенной радиоактивностью, выделенной из образцов проб с Семипалатинского полигона.

Объект исследования: ионно-плазменное осаждение материалов. Цель: разработка магнетронных технологий получения защитных покрытий и тонкой металлической фольги. Обобщены закономерности фазовых превращений в имплантационных системах металл-металлоид (Fe-B+, Fe-C+ и Fe-O+). Разработаны промышленные технологии вакуумного магнетронного осаждения защитных покрытий из TiN, ZrN, Be и тонкой фольги Cu-Be и Al-Be. Изучены структура, фазовый и химический состав фольги и покрытий. Даны рекомендации о целесообразности использования покрытий из нитридов циркония и титана для повышения коррозионной стойкости оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов при температурах до 400оС. Введена в эксплуатацию технологическая линия нанесения покрытий.

Объект исследования: модельные сплавы, упрочненные частицами второй фазы. Установлены закономерности влияния частиц второй фазы на прочностные и деформационные характеристики сплавов в условиях облучения нейтронами. Построены графики зависимостей скорости ползучести металлов от размера частиц второй фазы, расстояния между ними, их мощности как барьеров для движущихся дислокаций. Разработаны алгоритм и компьютерная программа расчетов.

Объект исследования: радиоизотопы, используемые в рентгенорадиометрической спектрометрии и спектроскопии (57Со, 109Сd), в медицинских целях (67Gа), для изучения объектов окружающей среды (209Ро, 236,237,238Pu). Освоен режим внутрикамерного облучения никелевых мишеней. Получены электролитически нанесенные мишени для внутрикамерного облучения. Разработаны экстракционный и экстракционно-хроматографический методы разделения изотопов. Предложен экспрессный способ получения полониевого источника.

Цель: изучение накопления и гибели радиационных дефектов в твердых матрицах. Исследованы магнитные свойства гранулометрических фракций почв Семипалатинского испытательного полигона. Обнаружены сигналы ферромагнитного и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Определены релаксационные параметры, доказана радиационная природа узкого сигнала ЭПР, который может быть использован при восстановлении радиационной истории отдельных участков полигона. Создан экпериментальный образец универсального нутационного ЯМР-измерителя магнитного поля НИП-У, проведены его предварительные испытания.

Обосновано применение метода передового торпедирования для борьбы с внезапными выбросами соли и газа на калийных месторождениях. Доказано, что применение непредохранительных, гранулированных взрывчатых веществ для торпедирования выбросоопасных соляных пластов позволит повысить эффективность в 1,2-1,5 раза и механизировать процесс заряжения скважин.

Определены технико-экономическая эффективность биотермической установки, условия, обеспечивающие равномерный температурный режим подогрева воды перед поением и обогрева помещения с использованием биотепла навоза. Установлено, что температура в штабеле навоза общей массой 3620 кг достигает 70оС. Температура воды в поилках овчарни - не ниже 10-12оС при производительности биоустановки 12,5 л/мин.