Jaderné inženýrství - Nuclear engineering

Jaderné inženýrství je pobočkou inženýrství zabývající se aplikací rozpisu atomová jádra (štěpení ) nebo kombinací atomových jader (fúze ), nebo s použitím jiných sub-atomových procesů založených na principech nukleární fyzika. V podoblasti jaderného štěpení zahrnuje zejména návrh, interakci a údržbu podobných systémů a komponent jaderné reaktory, jaderné elektrárny nebo nukleární zbraně. Součástí oboru je i studium lékařský a další aplikace záření, zejména Ionizující radiace, jaderná bezpečnost, teplo / termodynamika doprava, jaderné palivo, nebo jiná související technologie (např.ukládání radioaktivního odpadu ) a problémy šíření jaderných zbraní. Tato oblast zahrnuje také chemické inženýrství a elektrotechniku.[1]

Profesionální oblasti

USA v současné době vyrábějí asi 20% své elektřiny z jaderných elektráren. Jaderní inženýři v této oblasti obecně pracují přímo nebo nepřímo v jaderné energetice nebo pro národní laboratoře.[2] Současný výzkum v tomto odvětví je zaměřen na produkci ekonomických a odolný proti šíření návrhy reaktorů s pasivní bezpečnost funkce. Některé vládní (národní) laboratoře poskytují výzkum ve stejných oblastech jako soukromý průmysl a v jiných oblastech, jako je jaderná paliva a jaderné palivové cykly, pokročilé konstrukce reaktorů, a konstrukce jaderných zbraní a údržba. Hlavním plynovodem / zdrojem vyškoleného personálu (vojenského i civilního) pro zařízení amerických reaktorů je program US Navy Nuclear Power Program, včetně jeho Škola jaderné energie v Jižní Karolíně. Předpokládá se, že zaměstnanost v jaderném inženýrství poroste v roce 2022 přibližně o devět procent, aby bylo možné nahradit jaderné inženýry v důchodu, zajistit údržbu a aktualizaci bezpečnostních systémů v elektrárnách a pokročit v aplikacích nukleární medicíny.[3][4][5]

  • Jaderná elektrárna

  • Termonukleární zbraň B-61

Nukleární medicína a lékařská fyzika

Lékařská fyzika je důležitou oblastí nukleární medicíny; jeho dílčí pole zahrnují nukleární medicína, radiační terapie, fyzika zdraví, a diagnostické zobrazování.[6] Vysoce specializované a složitě pracující zařízení, včetně rentgenové přístroje, MRI a PET skenery a mnoho dalších zařízení poskytují většinu diagnostických schopností moderní medicíny - spolu s odhalením jemných možností léčby.[7][8]

  • Rentgenový snímek mužské lebky

  • Skenování lidské hlavy magnetickou rezonancí (MRI)

  • PET sken pořízený skenerem ECAT Exact HR + PET

Jaderné materiály

Výzkum jaderných materiálů se zaměřuje na dvě hlavní předmětové oblasti, jaderná paliva a ozařováním indukovaná modifikace jaderných materiálů. Zlepšení jaderných paliv je zásadní pro dosažení vyšší účinnosti z jaderných reaktorů. Studie účinků ozáření mají mnoho účelů, včetně studia strukturálních změn komponent reaktoru a studia nano-modifikace použití kovů iontové paprsky nebo urychlovače částic.[9]

Radiační ochrana a měření

Měření záření je základem vědy a praxe radiační ochrana, někdy známá jako radiační ochrana, což je ochrana lidí a životního prostředí před škodlivými účinky nekontrolovaného záření.[10]

Jaderní inženýři a radiologičtí vědci se zajímají o vývoj pokročilejších měření a detekce ionizujícího záření systémy a využití těchto pokroků ke zlepšení zobrazovacích technologií; Mezi tyto oblasti patří mimo jiné návrh detektoru, výroba a analýza, měření základních atomových a jaderných parametrů a systémy radiačního zobrazování.

Organizace jaderného inženýrství

Viz také

Reference

  1. ^ „Nuclear Engineers: Occupational Outlook Handbook:: US Bureau of Labor Statistics“. www.bls.gov. Citováno 2019-12-13.
  2. ^ „Pracovní profil jaderného inženýra | Prospects.ac.uk“. www.prospects.ac.uk. Citováno 2019-12-13.
  3. ^ „Nuclear Engineers - Job Outlook“ v Příručka o pracovním výhledu, 2014–15. Bureau of Labor Statistics, US Department of Labor
  4. ^ „Nuclear Engineers: Jobs, Career, Plat and Education Information“. collegegrad.com. Citováno 2019-12-13.
  5. ^ „Popis práce jaderného inženýra, Kariéra jaderného inženýra, Plat, Zaměstnanost - Definice a povaha práce, Požadavky na vzdělání a školení, Získání zaměstnání“. Careers.stateuniversity.com. Citováno 2019-12-13.
  6. ^ Lékařský fyzik. Americká asociace fyziků v medicíně
  7. ^ „Fyzik - Kariéra v nukleární medicíně - SNMMI“. www.snmmi.org. Citováno 2019-12-13.
  8. ^ „Areál lidského zdraví - dozimetrie a lékařská fyzika“. humanhealth.iaea.org. Citováno 2019-12-13.
  9. ^ „Jaderné materiály“. USN.R.C.. 2019-01-05.
  10. ^ Valentin, J. (01.01.2005). „Ochrana lidí před radiačním zářením v případě radiologického útoku“. Annals of the ICRP. 35 (1): 1–41. doi:10.1016 / j.icrp.2005.01.002. ISSN  0146-6453.

Další čtení

  • Gowing, Margaret. Británie a atomová energie, 1939–1945 (1964).
  • Gowing, Margaret a Lorna Arnold. Nezávislost a zastrašování: Británie a atomová energie, sv. I: Tvorba politiky, 1945–52; Sv. II: Provádění politiky, 1945–52 (Londýn, 1974)
  • Johnston, Sean F. „Vytváření kanadské profese: jaderný inženýr, 1940–1968,“ Canadian Journal of History, Zima 2009, roč. 44, číslo 3, str. 435–466
  • Johnston, Sean F. „Implantace oboru: akademická trajektorie jaderného inženýrství v USA a Velké Británii,“ Minerva, 47 (2009), s. 51–73
  • Ash, Milton, "Kinetika jaderných reaktorů", McGraw-Hill, (1965)

externí odkazy