Isotopenproduktion und Siliziumdotierung

Siliziumblock für Dotierung.

Der hohe Neutronenfluss in der Nähe des Reaktorkerns wird auch für Bestrahlungseinrichtungen verwendet. Das Hauptanwendungsgebiet ist die Herstellung neuer, überwiegend radioaktiver Isotope für die medizinische als auch technische Nutzung. Darüber hinaus wird er für analytische Anwendungen, nämlich der Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) genutzt. Kleine Spuren von Verunreinigungen werden durch die Absorption von Neutronen selber radioaktiv und können damit mit hoher Empfindlichkeit nachgewiesen werden.

Die Herstellung stabiler Isotope wie beispielsweise Phosphor wird verwendet um sehr homogen dotiertes Silizium herzustellen. Blöcke von hochreinem Silizium werden mit einen hohen Fluss thermischer Neutronen bestrahlt. Der Einfang, d.h. die Absorption von Neutronen durch ein einzelnes Silizium Atom endet nach einem kurzlebigen radioaktiven Zerfall in einem stabilen Phosphor Atom. Die hohe Durchdringung der Neutronenstrahlen im massiven Silizium Block garantiert dabei die gleichmäßige Verteilung der so erzeugten Phosphor Atome und damit eine extrem homogene Dotierung des Silizium Materials. Diese Homogenität wird für die Herstellung von Thyristoren benötigt, die hohe Leistungen, bzw. hohe elektrische Ströme regeln. Anwendungsbeispiele sind Hochspannungsgleichstromübertragungen (Stromtransport über große Entfernungen) oder Leistugsregelung in Hochgeschwindigkeitszügen.

Weitere Informationen zu den Bestrahlungseinrichtungen finden Sie auf den Internetseiten des FRM II