पदार्थ विज्ञान और अभियांत्रिकी भारतीय परमाणु कार्यक्रम को बनाए रखने और समर्थन प्रदान करने और उन्नत प्रौद्योगिकियों के विकास सहित सभी पहलुओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। भा.प.अ.कें. में पदार्थ अनुसंधान में अयस्क से लेकर घटक तक सभी पहलुओं को कवर किया जाता है। परमाणु खनिज निदेशालय द्वारा खनिजों की खोज के बाद से गतिविधियों पर फोकस शुरू होता है। खनिज जैसे - यूरेनियम, दुर्लभ मृदा तत्व जिनमें परमाणु ऊर्जा विभाग (DAE) के हित के तत्व होते हैं का उपयोग लाभकारी तकनीक/प्रवाह पत्रक विकसित करने के लिए किया जाता है ताकि धातु निष्कर्षण से धातु की मात्रा बड़ाई जा सके। अनुसंधान रिएक्टरों के लिए आवश्यक धात्विक यूरेनियम का उत्पादन किया जाता है। यूरेनियम मिलों के प्रचालन के लिए प्रक्रम दक्षता में सुधार किया गया है और यूरेनियम कॉर्पोरेशन ऑफ इंडिया द्वारा संयंत्रों में निवेशित किया गया है। विभिन्न संसाधनों (द्वितीयक स्रोतों जैसे स्क्रैप/प्रयुक्त उत्पाद) से एकल दुर्लभ मृदा ऑक्साइड को अलग करने की प्रक्रम प्रवाह शीट विकसित एवं प्रदर्शित की गई है और प्रौद्योगिकी को उसके संयंत्रों में उत्पादन के लिए भारतीय दुर्लभ मृदा लिमिटेड (IREL) को स्थानांतरित किया गया है। विभिन्न मूल्य वर्धित उत्पादों जैसे दुर्लभ मृदा धातुओं, मिश्र धातुओं, फॉस्फोरस के उत्पादन के लिए भी प्रौद्योगिकियाँ को विकसित किया जाता है और भारतीय दुर्लभ मृदा लिमिटेड (IREL) को स्थानांतरित किया जाता है। परमाणु ऊर्जा विभाग (DAE) की जरूरतों के लिए बेरिलियम और उसके घटकों का उत्पादन किया जाता है। न्यूट्रॉन अवशोषक अनुप्रयोगों सहित परमाणु ऊर्जा विभाग (DAE) अनुप्रयोगों के लिए दुर्गलनीय सामग्री (refractory materials) की सभी आवश्यकताओं को सामग्री समूह में अनुसंधान, विकास और उत्पादन द्वारा पूरा किया जा रहा है। सामग्री समूह डीएई संयंत्रों/अनुप्रयोग उदा. टीआई स्पंज, उन्नत मिश्र धातु, पैक सीमेंटेशन सहित विभिन्न प्रक्रियाओं का उपयोग करके कोटिंग्स, रासायनिक वाष्प, भौतिक वाष्प, इलेक्ट्रो/इलेक्ट्रोलेस प्लेटिंग के लिए आवश्यक सामग्रियों के प्रवाह चित्र/प्रक्रमों के विकास के लिए काम करता है। विभिन्न अपशिष्टों/स्क्रैप सामग्री से उच्च शुद्धता वाले कोबाल्ट की पुनःप्राप्ति का हाल ही में प्रदर्शन किया गया है और उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों को स्थानांतरित किया गया है।

पदार्थ समूह के पास विभिन्न पौधों में उपयोग किए जाने वाले घटकों के लिए संरचना-संपदा सहसंबंध स्थापित करने की प्रबल विशेषज्ञता है। इसके लिए प्रगत अभिलक्षणन तकनीकों और प्रचालन प्राचलों (operating parameters ) पर विभिन्न गुणधर्मो का मापन करके गहन अध्ययन की आवश्यकता होती है। ये अध्ययन विभिन्न संयंत्र घटकों के बेहतर और विश्वसनीय निष्पादन के लिए संविरचन मार्गों को बेहतर बनाने में मदद करते हैं। प्रचालन संयंत्रों में संक्षारण निम्नन, संयंत्र उद्दीपित और त्वरित स्थितियों के तहत प्रयोगशाला में अध्ययन द्वारा स्थापित किया गया है। निम्नन (degradation) के तरीके और कारण को समझने के लिए पौधों में निम्नन की घटनाओं का तुरंत विश्लेषण किया जाता है। और पुनरावृत्ति से बचने और डिज़ाइन/विस्तारित जीवन प्राप्त करने के लिए पौधों में उपचारात्मक उपाय लागू किए जाते हैं। संयंत्र घटकों के दोष मुक्त प्रचालन को सुनिश्चित करने के लिए पदार्थ निम्नन प्रणाली द्वारा सक्रिय अनुसंधान किया जाता है।

प्रयोगशाला विकास से लेकर प्रदर्शन और प्रदर्शन से लेकर उत्पादन तक मुख्य अनुसंधान एवं विकास क्षेत्र

प्रयोगशाला विकास से लेकर प्रदर्शन और प्रदर्शन से लेकर उत्पादन तक

मुख्य अनुसंधान एवं विकास क्षेत्र

1. खनिज सज्जिकरण, प्रसंस्करण और प्रक्रमचित्र विकास
2. सामग्री निर्माण, संश्लेषण और प्रसंस्करण (पाइरो, हाइड्रो और इलेक्ट्रो धातुकर्म)
3. यूरेनियम का उत्पादन (धातु पिंड और पाउडर)
4. बेरिलियम, इसकी मिश्रधातुओं और यौगिकों का उत्पादन और संविरचन (fabrication)
5. न्यूट्रॉन अवशोषक सामग्री - बोरॉन, बोरॉन कार्बाइड और बोराइड्स
6. परमाणु संरचनात्मक सामग्रियों का विकास - रिएक्टर दाब पात्र सामग्री, ज़िरकोनियम मिश्र धातु, दुर्गलनीय (refractory)  धातु और मिश्र धातु, नैनोकार्बन, कार्बन-कार्बन सम्मिश्रण
7. परमाणु संरचनात्मक सामग्रियों का निम्नन, विफलता विश्लेषण और आयु प्रबंधन
8. परमाणु संयंत्रों के लिए संक्षारण, उच्च तापमान, ऑक्सीकरण, घर्षण विज्ञान (tribology) और अनुकूलता अध्ययन
9. सूक्ष्म संरचनात्मक और यांत्रिक गुणधर्म सहसंबंध
10. अपशिष्ट से परमाणु सामग्री की पुनःप्राप्ति या पृथक्करण के लिए नवीन विलायक
11. कांच, कांच मृत्तिका, प्रगत मृत्तिका (advances ceramic)
12. प्रगत सामग्री
13. सतह अभियांत्रिकी, संकुल सीमेंटीकरण और लेपन (coatings)
14. अनुकरण और प्रतिरूपण
15. सामग्रियों का किरण-पुंज (beam) प्रसंस्करण, विकिरण क्षति अध्ययन
16. प्रावस्था  रूपांतरण और साम्यावस्था प्रावस्था आरेख
17. सूक्ष्म संरचनात्मक अभिलक्षणिकरण, 3D परमाणु अन्वेषी, TEM, EPMA, SEM, EBSD

सामग्री विज्ञान और अभियांत्रिकी क्षेत्रों में भा.प.अ.कें. प्रौद्योगिकियों के लिए तकनीकी जानकारी

क्रम संख्या	प्रौद्योगिकी नाम	प्रौद्योगिकी कोड	प्रौद्योगिकी हस्तांतरण शुल्क (रुपये में)
1	भाभा कवच	EG08MMD	5,00,000 + रॉयल्टी 2,00,000 प्रति वर्ष
2	कार्बन नैनोट्यूब (CNT) का बड़े पैमाने पर संश्लेषण	CH28G&AMD	3,70,000
3	निम्न - कार्बन  लोह-मिश्र धातुएँ  (FeV, FeMo, FeNb, FeW, FeTi & FeC)	CH21MP&CED	1,00,000
4	अपघर्षक ग्रेड बोरोन कार्बाइड पाउडर का उत्पादन (3 टन/प्रति वर्ष)	CH14MP&CED	1,00,000
5	टाइटेनियम डाइबोराइड (TiB2) पाउडर का उत्पादन और TiB2 सघन सपाट आकार का सघनन	CH30MP&CED	3,63,000 + वार्षिक विक्रय पर 2% रॉयल्टी
6	टंगस्टन धातु पाउडर का उत्पादन और टंगस्टन (W) और टंगस्टन भारी मिश्र धातु (WHA) का निर्माण	CH20MP&CED	15,00,000 + विक्रय पर 2% रॉयल्टी
7	ज़िरकोनियम डाइबोराइड (ZrB2) पाउडर का उत्पादन और उच्च घनत्व ZrB2 आकृतियों का संविरचन	CH31MP&CED	4,05,000 + वार्षिक विक्रय पर 2% रॉयल्टी