Предложена система дифференциальных уравнений, учитывающая спонтанную рекомбинацию дефектов при описании кинетики накопления точечных дефектов в объеме металла при электронном и гамма-облучении. Определены условия образования упрочняющей сверхструктуры в радиационно-модифицированном вольфраме при обработке мелко- и ультрадисперсных металлических порошков электронным и гамма-излучением. Исследовано влияние электронного облучения на изменение электрических свойств углеродонаполненных композитов с полимерной матрицей. Установлена корреляция электросопротивления и релаксационных максимумов внутреннего трения, связанных со стеклованием. Созданы модели, описывающие кинетику радиационно-инициированных структурных превращений в композитных полимерных материалах. Дана оценка условий образования наноструктур при радиационной обработке углеродонаполненных полимерных композитов.