Разработаны модели взаимодействия плазмы с материалами I стенки термоядерного реактора, приемно-диверторной пластины. Рассчитано распределение температуры и напряжений в композитном материале покрытий в условиях штатной эксплуатации и при срывах плазмы. Графит рассмотрен в качестве кандидата покрытия I стенки термоядерного реактора. При работе реактора покрытие подвергается облучению высокоэнергетическими нейтронами, альфа-частицами, протонами. При этом температура внутренней поверхности покрытия выше, чем внешней. Изучены процессы диффузии водорода в графите в условиях градиента температур. Проведены расчеты процессов распыления материалов защиты I стенки при взаимодействии с ионами водорода.