Ядрено инженерство

Ядреното инженерство е клон от инженерната наука, който се занимава с практическите приложения, свързани с деленето на атомните ядра (ядрен разпад), сливането на атомни ядра (термоядрен синтез) или с други субатомни процеси, основани на законите на ядрената физика. В областта на ядрения разпад това включва най-вече проектиране, взаимодействие и поддръжка на системи и компоненти като ядрени реактори, атомни електроцентрали или ядрени оръжия. Приложното поле включва и проучване на медицински и други приложения на радиацията – йонизираща радиация, ядрена безопасност, топлинен/термодинамичен транспорт, ядрено гориво или други свързани технологии като съхранението на радиоактивни отпадъци, както и с проблемите с ядреното разпространение.

Професионални области

Ядрена енергетика

Основна статия: Ядрена енергетика

САЩ генерират около 18% от електроенергията си от атомните електроцентрали. Ядрените инженери в тази област обикновено работят пряко или непряко в ядрената енергетика или в националните лаборатории. Текущите проучвания в отрасъла са насочени към създаване на икономично изгодни, но устойчиви (да не са лесно разпространими) реактори с пасивни защитни характеристики. Както правителствените лаборатории, така и компаниите от частния сектор извършват изследвания в тази и в други области, като например ядрените горива и техния цикъл, усъвършенстване на реакторите, както и проектиране на ядрени оръжия и поддръжката им. Основен източник на обучен персонал за реакторните съоръжения в САЩ е Програмата за ядрена енергетика на САЩ, включително Ядреното училище в Южна Каролина. Смята се, че заетостта в ядреното инженерство ще нарасне с около 9% до 2022 г., за да замести пенсионираните ядрени инженери, да осигури поддръжка и актуализиране на системите за безопасност в електроцентралите и да ускори приложенията на ядрената медицина.^[1]

Ядрена медицина и медицинска физика

Медицинската физика е важно приложно поле на ядрената медицина. Нейните подсектори включват ядрена медицина, радиотерапия, диагностични изображения.^[2] Високоспециализираното и сложно оборудване, включително рентгенови апарати, магнитно-резонансни томографи и PET скенери, както и много други устройства, осигуряват възможности за диагностика в съвременната медицина, заедно с откриването на щадящи възможности за лечение.

Ядрени материали

Изследванията в областта на ядрените материали се съсредоточават върху две основни области – ядрени горива и модификации на ядрените материали вследствие на радиационно облъчване. Подобряването на ядрените горива е от решаващо значение за повишаване на ефективността на ядрените реактори. Изследванията на ефектите от облъчването имат много цели, включително проучване на структурните промени в компонентите на реактора и изследване на нано-модификацията на метали, с използване на йонни лъчи или ускорители на частици.

Радиационна защита и измерване

Измерването на радиацията е от основно значение за науката и практиката на радиационната защита, понякога известна като радиологична защита, целяща защитата на хората и околната среда от вредните ефекти на неконтролираното радиация.

Ядрените инженери и радиолозите се интересуват от разработването на по-усъвършенствани системи за измерване и откриване на йонизиращи лъчения и използването на тези постижения при подобряване на технологиите за контрол. Това включва проектиране, производство и анализ на детектори, измервания на основни атомни параметри и радиационни образни системи.

Част от приложенията на ядреното инженерство
Атомна електроцентрала
Tермоядрено оръжие „B-61“
Рентгеново изображение на череп
Ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) на главата на човек
PET сканиране
Уранова руда – основната суровина за производство на ядрено гориво
Пелети ядрено гориво
Апаратура с фокусиран йонен лъч
Гайгеров брояч
Неутронен детектор
Сцинтилационен детектор в близост до уранова руда
Ръчна алфа-сцинтилаторна сонда по време на калибриране
Дозиметричен уред с ръчна интегрална йонизационна камера по време на употреба

Организации за ядрено инженерство

Източници

↑ Nuclear Engineers – Job Outlook in Occupational Outlook Handbook, 2014 – 15 // Bureau of Labor Statistics, U.S. Department of Labor. Посетен на 29 ноември 2018. (на английски)
↑ Medical Physicist // American Association of Physicists in Medicine. Архивиран от оригинала на 25 юли 2014. Посетен на 29 ноември 2018. (на английски)

Външни препратки

Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата Nuclear engineering в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.

[1] Nuclear Engineers – Job Outlook in Occupational Outlook Handbook, 2014 – 15 // Bureau of Labor Statistics, U.S. Department of Labor. Посетен на 29 ноември 2018. (на английски)

[2] Medical Physicist // American Association of Physicists in Medicine. Архивиран от оригинала на 25 юли 2014. Посетен на 29 ноември 2018. (на английски)

[1]

[2]