Прискорювачі заряджених частинок широко використовуються в ННЦ ХФТІ для підтримки досліджень і розробок з радіаційної фізики твердого тіла та радіаційного матеріалознавства. "Імітаційне" опромінення матеріалів на прискорювачах доповнює стандартну практику їх широкомасштабних реакторних випробувань і є економічно ефективною ресурсозберігаючою методикою експрес-оцінки їх поведінки та працездатності в повністю контрольованому середовищі опромінення.

Берилій — один із найбільш вивчених функціональних матеріалів ядерної техніки — проявляє нетривіальні фундаментальні властивості та ефекти (наприклад, надпластичність), які значною мірою зумовлені його яскраво вираженою анізотропією. Це також стосується впливу точкових дефектів на електронну структуру та транспортні властивості берилію при низьких температурах і, зокрема, структурної чутливості температури його надпровідного переходу T_c.

У 2017 р. розроблені раніше в НВК ВДЕРТ методологія та комплекс програм багатомасштабного (multi-scale) комп'ютерного моделювання радіаційних ефектів застосовані до характеристики та планування кріогенних опромінень берилію на електронному прискорювачі ELIAS ННЦ ХФТІ. Послідовним використанням методів мікроскопічного атомістичного, мезоскопічного кінетичного та макроскопічного континуального моделювання з'ясовано вплив анізотропії ґратки берилію на накопичення радіаційного пошкодження під електронним опроміненням за різних температур, а також вплив на нього вихідної дислокаційної структури опромінюваних мішеней.

 Виявлено кількісну відмінність результатів явного атомістичного моделювання швидкості первинного радіаційного пошкодження мішені від передбачень традиційної моделі NRT стандарту. Виявлено значний (близько 25%) внесок каскадів атомних зіткнень у просторовий розподіл первинно створених електронним пучком прискорювача ELIAS пар Френкеля.

 Методом молекулярної динаміки з використанням обчислених ab initio даних про структуру та міграцію точкових дефектів у берилії отримано надійні оцінки дипольно-силового тензора пружної взаємодії власних міжвузлових атомів (ВМА) з дислокаційними стоками та параметра енергії взаємодії U₀ = 0.63 еВ.

 При моделюванні методом кінетичного Монте-Карло виявлено значне зростання сили дислокаційних стоків зі зниженням температури та збільшенням густини дислокацій. Виявлена анізотропія сили стоку пояснена переважно двовимірною дифузією міжвузлових атомів у базальній площині г.п.у.-берилію при низьких температурах.

 На основі даних багаторівневого моделювання часової еволюції точкових дефектів розраховано ефективність введення вакансій у матеріал. Показано, що застосування кріогенного (77 K) електронного опромінення попередньо сильно деформованих до густини дислокацій ~10¹² см^-2 мішеней берилію дозволяє ефективно пригнічувати рекомбінацію пар Френкеля за рахунок відходу вільно мігруючих власних міжвузлових атомів на дислокаційні стоки, що призводить до аномально високого (~10^–3 на атом) виходу залишкових вакансій, співставних із концентраціями первинних пар Френкеля при розумній (<10³ год) тривалості опромінення пучком електронного прискорювача ELIAS.

 Отримані результати підтвердили, що застосування діючої в НІК «Циклотрон» ННЦ ХФТІ методики кріогенного електронного опромінення виготовлених за технологією ІФТТМТ ННЦ ХФТІ зразків сильно деформованого берилію відкриває унікальні можливості експериментального вивчення як прикладних, так і фундаментальних проблем впливу високого вмісту точкових дефектів на його експлуатаційні властивості, електронну структуру та надпровідність.