Lò phản ứng hạt nhân RBMK-1000. (Nguồn: www.rosatom.ru) Theo phóng viên TTXVN tại Moskva, ngoài việc tạo ra các đồng vị quan trọng nhất phục vụ kinh tế, y học và khoa học, các chuyên gia của Nhà máy điện hạt nhân Leningrad (Nga) còn tiến hành chế tạo silicon trong các kênh công nghệ của lò phản ứng hạt nhân RBMK-1000 thông qua quá trình “chuyển đổi” gọi là “hợp kim hóa.”
Nguyên tố silic (Si) và các hỗn hợp hóa học của nó, do có đặc tính chất điện tốt, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực vi điện tử và dùng để sản xuất thiết bị, bộ chuyển đổi dòng điện, pin Mặt Trời...
Các chuyên gia Nga đã sử dụng các lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ phục vụ nghiên cứu và thí nghiệm, cũng như máy kết hợp hóa bằng tia ion TIUS-200/2 vào quá trình hợp kim hóa này.
[Samsung tìm nguồn cung vật liệu mới thay thế các đối tác Nhật Bản]
Tuy nhiên, tất cả các hợp kim tạo ra đều có những nhược điểm lớn và chỉ cho phép sản xuất một khối lượng nhỏ vật liệu (có thể sử dụng để chế tạo điện thoại di động).
Nhu cầu đối với vật liệu này ngày càng tăng mạnh cùng với sự phát triển của ngành vi điện tử.
Các tinh thể silic có các đặc tính vượt trội sau khi trải qua quá trình “hợp kim hóa” trong lò phản ứng hạt nhân nhờ các notron nhiệt.
Chính lò phản ứng điện hạt nhân RBMK-1000, dù được xem là lò phản ứng lỗi thời, lại có các đặc tính vật lý và kỹ thuật cần thiết để tạo ra silic chất lượng đặc biệt - là nền tảng cho tất cả các chất bán dẫn.
Kích thước lớn của lò phản ứng hạt nhân này có thể giúp thu được các tinh thể đường kính lên tới 305mm. Cần biết rằng ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu hiện đang sử dụng các tấm silicon đường kính tới 300mm.
Với lò phản ứng hạt nhân RBMK-1000, Nhà máy điện hạt nhân Leningrad mỗi tháng có thể tạo ra khối lượng hợp kim silic đủ để sản xuất hơn 300.000 điện thoại di động.
Phương pháp “hợp kim hóa” nói trên dựa trên nguyên lý biến đổi hóa học các nguyên tử của vật liệu ban đầu khi tiếp xúc với dòng notron nhiệt.
Trong các lò phản ứng RBMK kích thước lớn, trường hạt được phân bố đồng đều nên sản phẩm thu được sẽ đạt chất lượng tốt để sử dụng trong các thiết bị điện tử có độ tin cậy cao.
Vật liệu được xử lý, với đặc trưng là độ tinh khiết ban đầu cao và sự phân bổ hợp kim hóa đồng đều, sẽ được sử dụng trong sản xuất một loạt các vi điện tử, trong ngành công nghiệp ôtô, điện Mặt Trời và hệ thống công nghệ quang học.
Hiện tại, Nhà máy điện hạt nhân Leningrad có thể sản xuất tới 400 tấn silicon bằng phương pháp “hợp kim hóa phóng xạ” mỗi năm./.
