GaN tranzistor može izdržati toplinu i zračenje jezgre nuklearnog reaktora
Eksperiment je pokazao da tranzistor od galijevog nitrida izdržava temperature do 125°C i da bi mogao opstati pet godina u ekstremnim uvjetima
Sigurnost i učinkovitost velikog, složenog nuklearnog reaktora može se poboljšati jednostavnim hardverom poput malenog senzora koji nadzire rashladni sustav. Naime, tradicionalni tranzistori na bazi silicija ne mogu izdržati intenzivna nuklearna okruženja pa se ti procesori na analogne senzore unutar reaktora povezuju kabelima. No, sad su u Nacionalnom laboratoriju Oak Ridge (ORNL) američkog Ministarstva energetike te senzore spojili s elektronikom koja može izdržati intenzivno zračenje unutar reaktora.
Testiranje galijevog nitrida
Tamošnjim istraživačima to je uspjelo uz pomoć širokopojasnog poluvodiča galijevog nitrida (GaN). Tranzistor napravljen od ovog materijala uspješno je radio u blizini jezgre nuklearnog reaktora Državnog sveučilišta Ohio. Galijev nitrid prethodno je testiran na ionizirajuće zračenje.
Uređaji sa širokopojasnim poluvodičima mogu raditi na mnogo višim frekvencijama, temperaturama i brzinama zračenja, a galijev nitrid pokazao se postojanim suočen s intenzivnim zračenjem neutronskog bombardiranja. To znači da bi se mogao koristiti za praćenje opreme u nuklearnim postrojenjima.
GaN umjesto silicija
Informacije prikupljene senzorima pružaju rana upozorenja o istrošenosti opreme i omogućavaju pravovremeno održavanje kako bi se izbjegli veći kvarovi opreme i zastoji u radu reaktora.
GaN se već koristi neko vrijeme, obično u kompaktnim uređajima poput ovih USB-C punjača za prijenosna računala, a GaN čipovi se koriste i za svemirske letove, gdje mogu izdržati ionizirajuće zračenje.
Izdržljivi materijal budućnosti
Testiranje je pokazalo da GaN procesor može preživjeti najmanje tri dana na temperaturama do 125°C u blizini jezgre istraživačkog reaktora Državnog sveučilišta Ohio, a istraživači su zaključili da bi testirani GaN uređaj mogao potrajati više od pet godina u blizini jezgre reaktora, a to je vrijeme uobičajenog ciklusa održavanja nuklearnog postrojenja.
GaN čipovi su osjetljiviji na toplinska oštećenja nego na zračenje, a to bi se, kažu istraživači, moglo kompenzirati dizajnom sklopa.
