Skrytý svět radiačně odolných počítačů
PCTuning Článek

Skrytý svět radiačně odolných počítačů

Michal Rybka

Michal Rybka

26. 6. 2021 13:00 11

Seznam kapitol

1. Trable se zářením 2. Vesmírná koroze 3. Tranzistory pod palbou 4. Jak na odolnější čipy 5. Počítače do vesmíru

Když jsem se začal zajímat o radiačně odolné čipy, myslel jsem, že jde o jednoduchý problém. Oh, jak hrozně jsem se mýlil! Ono jde totiž o to, že ani radiace není jedna – a univerzální obrana proti všem druhům je prakticky nemožná.

Reklama
Reklama

Jsou celkem tři druhy radiačně zodolněných počítačů: Jedny jsou určené pro kosmický program, protože vesmír je plný radiace – a někdy hodně divoké a drsné radiace. Další jsou určené pro jaderný průmysl, ve kterém obvykle není radiace zvlášť intenzivní, ale zato působí trvale a vyrábí hodně neutronového záření. Poslední typ je určený pro armádu, která má ve zvyku házet si na hlavu věci, které vytváří radiaci zpočátku velmi intenzivní, posléze přecházející ve slabší, ale trvalejší.

Radiace se navíc dělí do jednotlivých druhů, které mají diametrálně odlišné vlastnosti. Nejvíce ji máme spojenou s vysokoenergetickými fotony, což mate lidi, kteří neznají fyziku. Fotony přenášející 5G signál, ty, které přenášejí viditelné světlo i ty s ionizujícím účinkem, jsou stejné, liší se jenom energií. Za ionizující záření považujeme cokoliv od UV-C nahoru, tedy s energií nad 10 eV a vlnovou délkou 124 nanometrů a méně. Jen ty a ty ještě energičtější (paprsky X, gama záření) jsou pro nás nebezpečné.

Propustnost atmosféry se pro jednotlivé vlnové délky liší – docela efektivně blokuje většinu vlnových délek kromě viditelného světla a nejbližšího okolí, což vytváří skleníkový efekt (tepelné záření Země se z větší části zachytává) a také dovoluje globální komunikace na velmi dlouhých vlnách, protože ty se pro změnu odrážejí od ionosféry. Nejrychlejší fotony zachytává hlavně ozón O₃, což způsobuje, že fyziky neznalé ezolidé mohou vyjít ze svých domků do rozkvetlých parků a nadávat tam na škodlivé 5G záření. 

Vysokoenergetické fotony, které to přece jenom naperou do počítače v kosmické lodi, způsobují degradaci materiálů mnoha způsoby. Už od UV-C způsobují ionizaci povrchu materiálů, což vede hlavně k oxidativním reakcím a stárnutí povrchů. Razantní záření ale vletí přímo do materiálu a podle energie může ionizovat jeden atom, ale taky celou jejich sérii (Comptonův gama rozptyl), takže jeden blbý gama foton za sebou dokáže zanechat celou stopu zkázy.

Přímý zásah gama neutronu do jádra může vyvolat vyražení protonu, neutronu či alfačástice (fotodezintegrace), způsobit jeho rozpad na více částí (fotoštěpení) anebo dokonce materializovat foton na pár elektron – pozitron, pozitron se bude chvíli potulovat po okolí, a nakonec anihiluje s jiným elektronem, takže emituje jiný, slabší gama foton. Takový supernabušený hardcore foton ovšem není v okolí sám, můžou tam jich být celé masivní toky – a to je problém.

Další druhy záření jsou alfa (jádra hélia), beta (elektrony), protonové záření a neutronové záření. Neutronové záření je záludné, má velmi odlišné vlastnosti, odstiňuje se úplně jinak, ale rychle se rozpadá s poločasem 10,5 minuty a představuje problém hlavně pro počítače v jaderném průmyslu a pro ty vojenské – ve vesmíru je ho překvapivě málo, protože neutrony se rychle rozpadají na proton, elektron a antineutrino. 

 

Předchozí
Další
Reklama
Reklama

Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.

Reklama
Reklama

Byl detekován AdBlock

PCTuning je komunitní web, jehož hlavním příjmem je reklama. Zvažte prosím vypnutí AdBlocku, ať můžeme všem čtenářům i nadále přinášet kvalitní herní zpravodajství, články a videa.

Děkujeme!

Váš tým PCTuning