Protección Radiológica es SEROFCA

Impacto de las radiaciones sobre la electrónica y naves espaciales.

Invitados: Dr. Rafael Martin, Dr. Miguel Martin, Dr. Laszlo Sojo

Moderador: CEO Serofca. MsC. Omar Arias

En esta oportunidad en nuestro espacio aprendiendo + conversaremos con los Drs. Rafael Martin, Miguel Martin y Laszlo Sojo sobre el  Impacto de las radiaciones sobre la electrónica y naves espaciales

El Dr. Rafael Martin expone en una lámina cuales podrían ser los efectos de la radiación sobre la electrónica en astronáutica, se mencionan danos a microcircuitos o nanocircuitos en donde un solo evento puede poner fuera de funcionamiento un nanotransistor, es más relacionado a la fluencia y energía que a la dosis, se ha observado en aviación comercial y se espera que tenga mayor importancia en astronáutica, se realizan diseños de circuitos con redundancia contemplados para un numero finito de eventos, no hay un control sobre la tasa de ocurrencia, existen danos que inicialmente pasan inadvertidos y luego son advertidos por la acumulación.

El Dr. Laszlo agrega que estos estudios se realizan en dos etapas con radiación cósmicas en la estación espacial, el resultado es que no existe un umbral para decir cuándo se va a producir un daño en un circuito, y por otro lado se irradian con un ciclotrón en la tierra y se observan los efectos para mejorar la electrónica, se están desarrollando circuitos 3D que son mas resistentes a las radiaciones, el daño principal seria la interacción de los neutrones con los circuitos integrados.

En un reporte de la agencia espacial Europea, refiriéndose a vuelos comerciales menciona  sobre las partículas cargas que pudieran penetrar la magnetósfera del sol, la nanoelectronica puede ser mas susceptibles a danos, un solo evento puede hacer un daño considerable, como eventos con neutrones, protones  o iones pesados, si ocurre algún evento los circuitos son remplazados, pero esto tiene un remplazo finito. Una idea para mejorar esto seria que lo circuitos tengan la capacidad de autorepararse. Como ejemplo el Dr Rafael Martin menciona ejemplos de sistemas  biológicos que pueden autorepararse.

El Dr. Miguel Martin menciona un artículo titulado modelaje de efectos de los rayos cósmicos de bajo LET sobre la electrónica, el resultado es que hay un daño en los circuitos pero no los dana permanentemente, en la lámina se observa un pico en el orden de la energía de 1 MeV sin embargo a energías mas baja también se observa un daño.

Fig 1. Efectos de rayos cósmicos de bajo LET

Los invitados hacen referencia a que los circuitos electrónicos antiguos como los basados en tubos de vacíos son mucho más resistentes a la radiación ionizante que los basados en estado sólido o nanocircuitos. El Dr. Rafael Martin explica que es posible usar materiales superpesados estables que pudieran usarse como blindaje.

El Dr Laszlo, explica que lo más importante en la interacción de la radiación con los materiales es el desplazamiento atómico de la estructura cristalina, expone que lo que debería hacerse énfasis  es en realizar circuitos redundantes de larga duración  que puedan reemplazar los circuitos dañados.

https://www.youtube.com/watch?v=XXi2mks1TY0&t=3021s
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