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Argentina será el primer país de Sudamérica en producir silicio dopado para la fabricación de chips
El nuevo reactor multipropósito RA10 que se construye en Ezeiza con un avance del 80% será el primer reactor en Latinoamérica preparado para proveer regionalmente de silicio dopado a la industria de semiconductores. Actualmente, la demanda mundial de silicio dopado se comparte entre algunos reactores que brindan este servicio, entre ellos se pueden mencionar al OPAL (Australia), BR2 (Bélgica), SAFARI-1(Sudáfrica) y el FRM-II (Alemania).
La demanda mundial de material semiconductor para la producción de componentes electrónicos de alta potencia se encuentra en constante crecimiento. Este incremento se debe, principalmente, al desarrollo de nuevas tecnologías: generación de energías alternativas (generadores eólicos y celdas solares); así como también la tecnología asociada al desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos.
El reactor RA-10 que desarrolla la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) servirá para la producción de radioisótopos medicinales pero también tendrá funciones estratégicas para la industria.
Así lo destacó en la red social X Eduardo Gigante, Director Nacional de Desarrollo Territorial en Litio y Baterías, en la Secretaria de Asuntos Estratégicos. “Se preguntarán ¿Qué tiene que ver la energía nuclear en general y la construcción del reactor multipropósito RA-10 en Ezeiza, por parte de la CNEA, con la industria automotriz?”, escribió.
El Proyecto RA-10, actualmente en construcción en Ezeiza, tiene como objetivo desarrollar el Reactor Nuclear Argentino Multipropósito RA-10. La construcción comenzó en 2016 y actualmente registra un avance global del 80%. Se prevé que la obra civil finalice en 2023 y la instalación se ponga en marcha a fines del 2024, según información oficial.
“El RA-10 es un reactor multipropósito de investigación y producción del tipo pileta abierta con una potencia de 30 MW”, detalló Gigante. La central Atucha I tiene una potencia de 362 MW, más de 10 veces el reactor RA-10. “Porque el RA-10 no se va a utilizar para generar energía eléctrica a escala, su función va a ser totalmente distinta”, explicó el ingeniero.
Entre las funciones, detalló la producción de radioisótopos medicinales para tratamientos como el cáncer, y la utilización de los mismos para el diagnóstico por imágenes. “Argentina es un exportador de este tipo de radioisótopos, gracias al RA-3, el cual ya tiene muchos años y deberá ser sacado de servicio”, mencionó Gigante.
Pero, además, resaltó el rol del reactor para la industria. “Uno de los servicios que prestará el RA-10 es el dopado de silicio, básicamente es un material determinado, se le agregan impurezas en forma intencional, para modificar ciertos parámetros de este material. La introducción de impurezas en materiales es un proceso que se practica hace siglos. El acero que vemos continuamente es hierro con una impureza, el carbono, efectivamente el acero es una solución sólida de carbono en hierro, que hace que se modifiquen varias de sus propiedades mecánicas”.
En este punto, vinculó el funcionamiento del reactor con el insumo industrial: “En el caso del silicio, el dopado, o su contaminación con impurezas, lo que logra es modificar sus propiedades eléctricas, lo que lo hace útil para fabricar chips de computadoras de muy alto rendimiento. Existen dos formas de dopar silicio: a través de un proceso químico, o por medio de irradiación en un reactor. Hacerlo a través de irradiación hace que el producto final sea de una calidad muy superior al del proceso químico”.
Para destacar la tecnología detrás del proceso, Gigante mencionó: “Este proceso es bien conocido y ya lo hace el reactor OPAL, en Australia, diseñado íntegramente por INVAP” (la compañía estatal argentina productora de tecnología espacial, nuclear y científica).
“Se estima que un auto a combustión interna actual (de última generación) necesita alrededor de entre 1000 a 1500 chips de computadora para funcionar, pero en el caso de un automóvil eléctrico este valor alcanza los 3000 a 3500 chip de alto rendimiento”, detalló.
“Se habla de una electrónica de potencia, porque están sometidos a tensiones y corrientes elevadas) que solo pueden ser producidos con dopaje de silicio de alta calidad, es decir silicio dopado por transmutación neutrónica, que es justamente el que se obtiene en procesos del RA-10”, agregó Gigante.
Se estima que la capacidad de producción de irradiación de lingotes de silicio será de aproximadamente 80 toneladas por año. Se estima que el servicio de irradiar una tonelada de silicio cuesta unos 100 mil dólares. Por ley, los ingresos que genera la CNEA los reinvierte en sus laboratorios e investigaciones.
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