Разработаны алгоритмы моделирования методом клеточного автомата процессов радиационного дефектообразования, термостимулированной люминесценции и переноса энергии электронного возбуждения. Описано явление формирования мультифрактальной структуры агрегатов электронно-дырочных или донорно-акцепторных пар путем "выжигания" хаотической структуры. Мультифрактальный анализ расчетных данных выявил картину эволюции дефектной структуры. Моделирование рекомбинационных процессов при различных температурах показало, что на кинетику люминесценции влияет пространственное распределение центров свечения. Интенсивность образования катионных дефектов уменьшается в порядке KCl -> KBr -> KI. Длинноволновые полосы в спектрах поглощения и возбуждения ионных диэлектрических кристаллов принадлежат парным центрам люминесценции. Расстояние между компонентами парного центра не превышает одну постоянную решетки.