В совместной постановке численным методом решены нелинейная тепловая и диффузионные задачи для анализа процессов тепломассопереноса и испарения активаторов термоэмиссионных катодов сильноточных плазменных систем. В двумерной диффузионной задаче строго сформулированы граничные условия, учтены нелинейные зависимости коэффициенты диффузии и скорости испарения и эмиссионно-легирующих элементов от температуры. Промоделированы и изучены различные механизмы диффузии активаторов, закономерности процессов тепломассопереноса и испарения активаторов в зависимости от параметров системы.