Ядерная инженерия
Ядерная инженерия — это инженерная дисциплина, занимающаяся проектированием и применением систем, использующих энергию, выделяемую в результате ядерных процессов. [1] [2] Наиболее известным применением ядерной техники является производство электроэнергии. Во всем мире около 440 ядерных реакторов в 32 странах производят 10 процентов мировой энергии посредством ядерного деления . [3] Ожидается, что в будущем ядерный синтез добавит еще один ядерный способ получения энергии. [4] Обе реакции используют энергию связи ядра , выделяющуюся при разделении атомных нуклонов (деление) или сближении (синтез). Доступная энергия определяется кривой энергии связи , и ее количество намного больше, чем количество, вырабатываемое в результате химических реакций. Деление 1 грамма урана дает столько же энергии, сколько сжигание 3 тонн угля или 600 галлонов мазута. [5] без добавления углекислого газа в атмосферу. [6]
Чем занимаются инженеры-ядерщики [ править ]
Инженеры-атомщики работают в таких областях, как: [7] [8] [9]
- Конструкция ядерного реактора , которая произошла от реакторов поколения I, экспериментальной концепции , реакторов 1950-х и 1960-х годов, [10] концепциям поколения II , поколения III и поколения IV .
- Теплогидравлика и теплообмен . На типичной атомной электростанции тепло генерирует пар, который приводит в движение паровую турбину и генератор, производящий электроэнергию.
- Материаловедение в связи с применением ядерной энергетики
- Управление ядерным топливным циклом , в котором расщепляющийся материал получается, превращается в топливо , удаляется при истощении и безопасно хранится или перерабатывается.
- Ядерные силовые установки , в основном для военных кораблей, но были концепции для самолетов и ракет. Ядерная энергия используется в космосе с 1960-х годов.
- Физика плазмы , которая является неотъемлемой частью развития термоядерной энергетики.
- оружием Разработка и управление
- Генерация радионуклидов , имеющих применение в промышленности, медицине и многих других областях.
- Управление ядерными отходами
- Физика здоровья
- Ядерная медицина и медицинская физика
- Здоровье и безопасность
- Приборостроение и контрольно-измерительная техника
- Технологическое проектирование
- Управление проектом
- Проектирование качества
- Работа реактора [11]
- Ядерная безопасность (обнаружение тайных ядерных материалов) [12]
- Ядерная инженерия играет роль даже в уголовных расследованиях. [13] и сельское хозяйство. [14]
Многие инженеры -химики , электрики , механики и другие инженеры также работают в атомной промышленности, как и многие ученые и вспомогательный персонал. В США около 100 000 человек непосредственно работают в атомной отрасли. С учетом рабочих мест во вторичном секторе число людей, получивших поддержку от атомной промышленности США, составляет 475 000 человек. [15]
История атомной энергетики [ править ]
Ядерная техника зародилась в 1938 году с открытием ядерного деления. [16] Первый искусственный ядерный реактор CP-1 был разработан группой физиков, которые были обеспокоены тем, что нацистская Германия также может попытаться создать бомбу на основе ядерного деления. (Самая ранняя известная ядерная реакция на Земле произошла естественным путем 1,7 миллиарда лет назад в Окло, Габон, Африка.) Второй искусственный ядерный реактор, графитовый реактор Х-10 , также был частью Манхэттенского проекта , как и плутоний. -производящие реакторы Хэнфордского инженерного завода . Первая ядерная бомба носила кодовое название «Гаджет». [17] который использовался в ядерном испытании Тринити . [18] Предполагалось, что мощность этого оружия составляет около 20 килотонн в тротиловом эквиваленте.
Первым ядерным реактором, вырабатывающим электроэнергию, был Экспериментальный реактор-размножитель I (EBR-I), который работал недалеко от Арко , штат Айдахо, в 1951 году. [19] EBR-I был автономным объектом, не подключенным к сети, но более поздний исследовательский реактор в Айдахо серии BORAX на короткое время поставлял электроэнергию в город Арко в 1955 году.
Первой коммерческой атомной электростанцией, построенной для подключения к электрической сети, является Обнинская АЭС , начавшая работу в 1954 году. Второй, судя по всему, является Шиппортская АЭС , производившая электроэнергию в 1957 году.
Краткую хронологию, от открытия урана до наших дней, см. в «Очерке истории ядерной энергетики» или «Истории ядерной энергетики» .
См . «Список коммерческих ядерных реакторов» для получения полного списка ядерных энергетических реакторов и Информационную систему энергетических реакторов МАГАТЭ (PRIS) для получения статистики по производству ядерной энергии на мировом и страновом уровне.
Где работают атомщики [ править ]
В США инженеры-ядерщики работают следующим образом: [20]
- Производство электроэнергии 25%
- Федеральное правительство 18%
- Научные исследования и разработки 15%
- Инженерные услуги 5%
- Производство 10%
- Другие направления 27%
Во всем мире перспективы трудоустройства для инженеров-ядерщиков, вероятно, лучше всего в тех странах, которые активно занимаются ядерными технологиями или изучают их. [ нужна ссылка ] :
Школы и ядерной обучение инженерии
К организациям, которые проводят обучение и подготовку в области ядерной техники, относятся следующие:
Атомно-технические организации [ править ]
- Американское ядерное общество
- Азиатская сеть образования в области ядерных технологий (ANENT) https://www.iaea.org/services/networks/anent
- Канадская ядерная ассоциация
- Китайское ядерное общество
- Международное агентство по атомной энергии
- Международное энергетическое агентство (МЭА)
- Японский атомно-промышленный форум (JAIF)
- Корейское агентство по ядерной энергии (KNEA)
- Латиноамериканская сеть образования в области ядерных технологий (LANENT) https://www.iaea.org/services/networks/lanent
- Совет по минералам Австралии
- Ядерная Европа
- Ядерный институт
- Институт ядерной энергии (НИЭ)
- Ассоциация ядерной промышленности Южной Африки (NIASA)
- Консорциум образования в области ядерных технологий https://www.ntec.ac.uk/
- Агентство по ядерной энергии ОЭСР (АЯЭ)
- Региональная сеть образования и подготовки кадров в области ядерных технологий (STAR-NET) https://www.iaea.org/services/networks/star-net
- Всемирная ядерная ассоциация
- Всемирный институт ядерного транспорта
См. также [ править ]
- Атомная физика
- Чернобыльская ядерная катастрофа
- Ядерная катастрофа на Фукусиме
- Международная шкала ядерных событий
- Список книг по ядерным вопросам
- Списки ядерных катастроф и радиоактивных происшествий
- Список ядерных реакторов
- Список атомных электростанций
- Политика ядерной энергетики
- Ядерное топливо
- Безопасность ядерной критичности
- Ядерный материал
- Ядерная физика
- Атомная энергетика
- Технология ядерных реакторов
- Ядерный ренессанс
- Техника безопасности
- Теплогидравлика
- Пилотная установка по изоляции отходов
Ссылки [ править ]
- ^ «Атомная энергетика: вперед» . Ядерные новости . Американское ядерное общество . Проверено 21 апреля 2023 г.
- ^ «Атомная энергетика» . Британника . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Атомная энергетика в современном мире» . Всемирная ядерная ассоциация . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ Томпсон, Джесс. «Когда мы можем ожидать ядерного синтеза?» . Newsweek . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ «Энергия ядерного деления» . Лоуренс Ливермор . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ «Атомная энергетика и окружающая среда» . ОВОС . Управление энергетической информации США . Проверено 7 апреля 2023 г.
- ^ Мартин и Борнштейн. «Атомная энергетика» . Британника . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ «Профиль работы инженера-ядерщика | Prospects.ac.uk» . www.prospects.ac.uk . Проверено 13 декабря 2019 г.
- ^ «Чем занимаются инженеры-ядерщики» . Справочник по профессиональным перспективам . Бюро статистики труда США . Проверено 16 апреля 2023 г.
- ^ Гольдберг и Рознер. «История реакторных поколений» . Американская академия искусств и наук . Проверено 9 апреля 2023 г.
- ^ «Эксплуатация и ремонт атомных электростанций» . МАГАТЭ . 13 апреля 2016 года . Проверено 9 апреля 2023 г.
- ^ «Экологическое обнаружение тайных программ создания ядерного оружия» (PDF) . Массачусетский технологический институт . Проверено 21 апреля 2023 г.
- ^ «Ядерные методы помогают раскрывать преступления» . ОВОС . 23 декабря 2003 года . Проверено 7 апреля 2023 г.
- ^ «5 невероятных способов, которыми ядерная энергия влияет на нашу жизнь» . Energy.gov . Министерство энергетики США . Проверено 6 апреля 2023 г.
- ^ «Работа» . НЭИ . Проверено 9 апреля 2023 г.
- ^ «Открытие деления» . Манхэттенский проект: интерактивная история . Министерство энергетики США . Проверено 7 апреля 2023 г.
- ^ «Тринити (ядерное испытание)» , Arc.Ask3.Ru , 4 мая 2024 г. , получено 8 мая 2024 г.
- ^ «Тринити (ядерное испытание)» , Arc.Ask3.Ru , 4 мая 2024 г. , получено 8 мая 2024 г.
- ^ «Первая в мире атомная электростанция» . Национальная инженерная лаборатория Айдахо . Министерство энергетики США . Проверено 7 апреля 2023 г.
- ^ Таунсенд, LW; Брэди, Л.; Линдегард, Дж.; Холл, HL; МакЭндрю-Бенавидес, Э.; Постон, JW (2022). «Рабочая сила атомной инженерии в США» . Журнал прикладной клинической медицинской физики . 23 (Приложение 1): e13808. дои : 10.1002/acm2.13808 . ПМЦ 9880971 . ПМИД 36305037 .
- ^ «Отчет Австрии JRC» (PDF) . МАГАТЭ . Проверено 10 апреля 2023 г.
- ^ «Опыт создает безопасность» . Ядерная инженерия Зиберсдорф . Проверено 10 апреля 2023 г.
- ^ «Техническое сотрудничество МАГАТЭ в Африке» (PDF) . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Баннерная азиатская сеть МАГАТЭ по образованию в области ядерных технологий (ANENT)» . МАГАТЭ . 18 апреля 2019 года . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Программа технической коммуникации МАГАТЭ» (PDF) . МАГАТЭ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Атомная энергетика помогает создавать технологии будущего» . UNSW Сидней . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Австрия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Кафедра атомной энергетики» . Университет Дакки . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Кафедра ядерной физики» . Белорусский университет . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Бельгия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Болгария» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Хорватия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Кипр» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ "Чешская Республика" . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Дания» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Эстония» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Финляндия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Франция» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ "Германия" . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Греция» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Венгрия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «У нас в стране 13 атомных школ. Планируем построить новые школы» . Информационное агентство Ильна (на персидском языке). 2 августа 2023 г. Проверено 2 августа 2023 г.
- ^ «Проект исследователей Исфаханского технологического университета был принят в крупнейший в мире научный проект» . Имна (на персидском языке) 20.11.2020 . Проверено 2 августа 2023 г.
- ^ «Ирландия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Италия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Латвия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Литва» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Люксембург» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «БАКАЛАВРИАТ ИНЖЕНЕРИИ (ЯДЕРНОЙ ТЕХНИКИ)» . УТМ Факультет химической и энергетической инженерии . 7 июня 2017 года . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ «Технологический университет Малайзии (UTM)» . Реестр квалификаций Малайзии . Проверено 19 мая 2023 г.
- ^ «Мальта» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Нидерланды» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Польша» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Португалия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Румыния» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Словакия» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Словения» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Испания» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Швеция» . ЕВРОСОЮЗ . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Университеты» . Ядерный институт . Проверено 19 апреля 2023 г.
- ^ «Руководители кафедр атомной энергетики» . НЕДХО . Проверено 19 апреля 2023 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Эш, Милтон, «Кинетика ядерного реактора», МакГроу-Хилл, (1965)
- Крэйвенс, Гвинет. Сила спасти мир (2007)
- Гауинг, Маргарет. Великобритания и атомная энергия, 1939–1945 (1964).
- Гоуинг, Маргарет и Лорна Арнольд. Независимость и сдерживание: Великобритания и атомная энергия, Том. I: Разработка политики, 1945–52 ; Том. II: Реализация политики, 1945–52 (Лондон, 1974 г.)
- Джонстон, Шон Ф. «Создание канадской профессии: инженер-ядерщик, 1940–68», Canadian Journal of History, зима 2009 г., Vol. 44 Выпуск 3, стр. 435–466.
- Джонстон, Шон Ф. «Внедрение дисциплины: академическая траектория ядерной энергетики в США и Великобритании», Minerva, 47 (2009), стр. 51–73.
Внешние ссылки [ править ]
- Производство электроэнергии из коммерческой атомной энергетики
- Факультет ядерной инженерии Университета Хаджеттепе
- Международный журнал «Ядерная инженерия»
- Информационные ресурсы по ядерной безопасности
- Технический журнал по ядерной науке и технике
- Журнал открытого доступа «Наука и технология ядерных установок»
