美国研制出耐辐射微芯片，可承受核反应堆内1832华氏度高温

该微芯片在强核辐射环境下仍能持续工作。

美国研究人员已成功开发出能够在先进核反应堆内部高达1832华氏度（约1000摄氏度）的高温及强辐射环境中正常运行的微电子传感器。

这款新型微芯片由缅因大学的工程师团队设计，可同时耐受反应堆堆芯的辐射水平与极端高温。科学家指出，此类传感器有望重新定义美国核电站的监测与维护方式 —— 目前全美约20%的电力由核电站供应。

项目首席研究员、电子与计算机工程系Roger Clapp Castle及Virginia Averill Castle讲席教授Mauricio Pereira de Cunha表示：“这是首次实现能在800摄氏度（约1500华氏度）高温下监测反应堆功率的微芯片技术。”

新型抗辐射芯片

核工程师依赖传感器反馈反应堆运行安全性与功能状态。这些传感器需提供温度、反应堆功率、中子通量及堆壁应变等多维参数。但随着美国开始部署新一代高温高效反应堆，现有商用传感器已无法应对其面临的极端环境。

为攻克这一难题，缅因大学科学家经过两年广泛测试与研发，推出了一款新型传感器。该系统核心采用纳米技术微芯片，可在极端反应堆条件下持续工作并传输实时数据。这不仅有助于工程师更快发现问题，还能降低维护成本。该芯片可在高达1500华氏度（约800摄氏度）的温度下精确测量反应堆功率。

Pereira da Cunha指出，新型传感器填补了先进核系统（如运行温度远高于传统反应堆的微型堆）在测量仪器领域的重大空白。“目前商用核反应堆功率传感器无法在800摄氏度环境下工作，而我们已验证了其可行性。”

适配反应堆的微芯片

在美国能源部核科学用户设施网络成员 —— 俄亥俄州立大学核研究实验室的最新测试中，原型传感器在持续一周的全天候运行中未出现性能衰减。

项目高级研究科学家兼研发计划协调员Luke Doucette表示：“除了极端高温，我们现正使传感器同时承受堆芯级别的强核辐射。这对传感器材料的耐久性和功能性提出了全新维度的挑战。”

研究团队计划进一步扩展该核传感技术的无线连接功能，实现无需电池、完全通过无线信号驱动运行的目标。此外，他们还将筹建专注于先进反应堆材料与传感器的实验室。Pereira da Cunha总结道：“这类传感器的成功研发将突破当前阻碍先进核反应堆推广的技术壁垒。”

团队希望持续获得支持，使缅因大学在这一新兴领域占据关键地位，助力满足国家日益增长的能源需求。

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