Inżynieria nuklearna - Nuclear engineering
Inżynieria jądrowa jest gałęzią inżynierii zainteresowanego z aplikacji rozbijania jąder atomowych ( rozszczepienia ) lub łączenia jąder atomowych ( fuzji ) lub przy zastosowaniu innych procesów sub-atomowych opartych na zasadach fizyki jądrowej . W poddziedzinie rozszczepienia jądrowego obejmuje to w szczególności projektowanie, interakcję i konserwację systemów i komponentów, takich jak reaktory , elektrownie lub uzbrojenie . Dziedzina obejmuje również badania medyczne i inne zastosowania promieniowania , w szczególności promieniowanie jonizujące , bezpieczeństwo jądrowe , transport ciepła / termodynamiki , paliwo jądrowe lub inne powiązane technologie (np. usuwanie odpadów radioaktywnych ) oraz problemy proliferacji jądrowej . Dziedzina ta obejmuje również inżynierię chemiczną i elektrotechnikę .
Obszary zawodowe
Stany Zjednoczone wytwarzają obecnie około 20% energii elektrycznej z elektrowni jądrowych. Inżynierowie jądrowi w tej dziedzinie na ogół pracują, bezpośrednio lub pośrednio, w energetyce jądrowej lub laboratoriach krajowych . Obecne badania w branży ukierunkowane są na produkcję ekonomicznych i odpornych na proliferację konstrukcji reaktorów z pasywnymi funkcjami bezpieczeństwa . Niektóre rządowe (krajowe) laboratoria prowadzą badania w tych samych obszarach, co przemysł prywatny oraz w innych dziedzinach, takich jak paliwa jądrowe i jądrowe cykle paliwowe, zaawansowane projekty reaktorów oraz projektowanie i konserwacja broni jądrowej . Głównym rurociągiem/źródłem wyszkolonego personelu (zarówno wojskowego, jak i cywilnego) dla amerykańskich reaktorów jest Program Energetyki Jądrowej Marynarki Wojennej USA, w tym Szkoła Energetyki Jądrowej w Południowej Karolinie. Przewiduje się, że zatrudnienie w inżynierii jądrowej wzrośnie o około dziewięć procent w 2022 r., zgodnie z potrzebami zastąpienia emerytowanych inżynierów jądrowych, zapewnienia konserwacji i aktualizacji systemów bezpieczeństwa w elektrowniach oraz rozwoju zastosowań medycyny nuklearnej.
Medycyna nuklearna i fizyka medyczna
Fizyka medyczna jest ważną dziedziną medycyny nuklearnej; jej poddziedziny obejmują medycynę nuklearną , radioterapię , fizykę zdrowia i diagnostykę obrazową . Wysoce wyspecjalizowany i misternie działający sprzęt, w tym aparaty rentgenowskie , skanery MRI i PET oraz wiele innych urządzeń, zapewnia większość możliwości diagnostycznych współczesnej medycyny – wraz z ujawnianiem subtelnych opcji leczenia.
Materiały jądrowe
Badania nad materiałami jądrowymi koncentrują się na dwóch głównych obszarach tematycznych, paliwach jądrowych i modyfikacji materiałów jądrowych wywołanej napromieniowaniem. Ulepszanie paliw jądrowych ma kluczowe znaczenie dla uzyskania zwiększonej wydajności reaktorów jądrowych. Badania efektów napromieniowania mają wiele celów, w tym badanie zmian strukturalnych elementów reaktora oraz badanie nanomodyfikacji metali przy użyciu wiązek jonów lub akceleratorów cząstek .
Ruda uranu , główny surowiec paliwa jądrowego
Pelety z paliwem jądrowym
Ochrona przed promieniowaniem i pomiar
Pomiar promieniowania ma fundamentalne znaczenie dla nauki i praktyki ochrony radiologicznej , zwanej czasami ochroną radiologiczną, która polega na ochronie ludzi i środowiska przed szkodliwymi skutkami niekontrolowanego promieniowania.
Inżynierowie jądrowi i radiolodzy są zainteresowani opracowywaniem bardziej zaawansowanych systemów pomiaru i wykrywania promieniowania jonizującego oraz wykorzystaniem tych postępów do ulepszania technologii obrazowania; obszary te obejmują między innymi projektowanie, wytwarzanie i analizę detektorów, pomiary podstawowych parametrów atomowych i jądrowych oraz systemy obrazowania promieniowania.
Nowoczesny licznik Geigera
Ręczny miernik pomiarowy z integralną komorą jonizacyjną w użyciu
Organizacje inżynierii jądrowej
- Amerykańskie Towarzystwo Jądrowe
- Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej
- Instytut Jądrowy (Wielka Brytania)
Zobacz też
- Inżynieria atomowa
- Fizyka atomowa
- Teoria Czarnego Łabędzia
- Krucha moc
- Katastrofa nuklearna w Czarnobylu
- Inżynieria trzęsień ziemi
- Katastrofa nuklearna w Fukushimie
- Skala Międzynarodowych Zdarzeń Jądrowych
- Spis książek o tematyce nuklearnej
- Wykazy katastrof jądrowych i incydentów radioaktywnych
- Lista reaktorów jądrowych
- Megaprojekty i ryzyko
- Zwykłe wypadki
- Zaciemnienie północno-wschodnie w 2003 r.
- Paliwo jądrowe
- Bezpieczeństwo w krytyczności jądrowej
- Materiał jądrowy
- Fizyka nuklearna
- Energia atomowa
- Technologia reaktora jądrowego
- Renesans nuklearny
- Projekt Gnom
- Inżynieria bezpieczeństwa
- Hydraulika termiczna
- Three Mile Island: kryzys nuklearny w perspektywie historycznej
- Zakład pilotażowy izolacji odpadów
Bibliografia
Dalsza lektura
- Ash, Milton, "Kinetyka reaktora jądrowego", McGraw-Hill, (1965)
- Going, Margaret. Wielka Brytania i energia atomowa, 1939-1945 (1964).
- Gowing, Margaret i Lorna Arnold. Niepodległość i odstraszanie: Wielka Brytania i energia atomowa, tom. I: Kształtowanie polityki, 1945–52 ; Tom. II: Wykonanie polityki, 1945-52 (Londyn, 1974)
- Johnston, Sean F. „Tworzenie kanadyjskiego zawodu: inżynier jądrowy, 1940/68”, Canadian Journal of History, Winter 2009, tom. 44 Wydanie 3, s. 435–466
- Johnston, Sean F. „Wszczepianie dyscypliny: trajektoria akademicka inżynierii jądrowej w USA i Wielkiej Brytanii” Minerva, 47 (2009), s. 51-73
Zewnętrzne linki
- Wytwarzanie energii elektrycznej z komercyjnej energii jądrowej
- Wydział Inżynierii Jądrowej Uniwersytetu Hacettepe
- Międzynarodowy magazyn Inżynierii Jądrowej
- Zasoby informacyjne dotyczące bezpieczeństwa jądrowego
- Czasopismo techniczne Nauki i Inżynierii Jądrowej
- Nauka i Technologia Instalacji Jądrowych Open-Access Journal