O oboru

Jaderné inženýrství a radiologické vědy dalece přesahují rámec jaderné energetiky. Absolventi a vyučující pracují v oblastech medicíny, jaderné bezpečnosti, vesmírného pohonu a monitorování a sanace životního prostředí – a to je jen několik z nich.

Medicína

Jaderné techniky pro lékařské zobrazování umožňují lékařům přesně diagnostikovat a posoudit onemocnění, jako je rakovina, srdeční choroby, Alzheimerova choroba a epilepsie, aniž by porušili kůži. Nukleární léčba, jako například použití radioaktivních léků k ničení nádorů, se ukázala být mocnou zbraní v boji proti rakovině. Jaderní inženýři mohou pokračovat v práci v radiologii, radioterapii nebo výrobě radioaktivních izotopů pro léky.

Plazma, stav hmoty, ve kterém jsou elektrony odděleny od svých atomů, se nedávno ukázala jako slibný dezinfekční prostředek na rány, který urychluje hojení. Studenti, kteří dokáží pochopit a vyrobit studené plazma, mohou mít budoucnost v medicíně.

Bezpečnost

Jaderní inženýři vyvíjejí metody a technologie pro dopadení jaderných teroristů a zabránění tomu, aby se jaderné materiály dostaly do nepovolaných rukou. Pokročilé detektory záření pomáhají sledovat jaderné materiály. Detektory rozmístěné na letištích, v námořních přístavech a na hraničních přechodech by mohly identifikovat radioaktivní materiály, které by mohly být určeny k výrobě zbraní.

Detektory radiace mohou identifikovat radioaktivní materiály a přesně určit jejich umístění. Tato mladá technologie by mohla být využita k vystopování jaderných hrozeb nebo radioaktivního zamoření.

Jaderná forenzní diagnostika pátrá po detailech složení, které by mohly prozradit původ zabavených materiálů pro jaderné zbraně nebo dokonce odhalit, odkud materiály po výbuchu pocházely. Studium štěpení a měření radiace vybavuje studenty pro práci v oblasti jaderné bezpečnosti.

Životní prostředí

Detektory radiace se používají také k monitorování životního prostředí. Radiace se může vyskytovat v přírodě, například v plynném radonu nebo ve skalních útvarech, nebo může pocházet z poškozené jaderné elektrárny. Jaderní inženýři také vyvíjejí způsoby, jak chránit lidi před zářením a snižovat jeho výskyt v životním prostředí. Studenti, kteří se zaměřují na měření radiace a štěpení, se budou dobře hodit pro environmentální aplikace jaderného inženýrství.

Studená plazma může být schopna rozkládat mikroby a průmyslové chemikálie ve vodě. Absolventi, kteří rozumí této oblasti, se mohou v budoucnu uplatnit také v oblasti sanace životního prostředí a technologií pro čistou vodu.

Energetika

Štěpení

Přibližně 100 jaderných reaktorů v USA dodává asi 20 % elektřiny v zemi a výstavba dalších čtyř je plánována. Všechny starší reaktory se začaly stavět před rokem 1974 a mnohé z nich jsou již v provozu po uplynutí původních 40letých licencí. Jaderní inženýři vyvíjejí strategie, jak tyto reaktory bezpečně provozovat dalších 20 až 40 let.

Jaderní inženýři také vyvíjejí plány pro nové reaktory, zvyšují jejich účinnost, navrhují lepší bezpečnostní prvky a hledají způsoby, jak spotřebovat staré palivo. Plány na dlouhodobé skladování radioaktivního odpadu počítají s tím, že použité palivo bude izolováno po dobu 10 000 let. Studenti, kteří si vybudují odborné znalosti v oborech štěpení, materiálů a měření záření, jsou připraveni na kariéru v oblasti štěpné energetiky.

Fúze

Ačkoli štěpení jader neboli štěpení atomu by mohlo lidstvo pohánět po tisíciletí, vědci by raději vyvíjeli jadernou fúzi. Fúze by mohla fungovat na bázi oddělování vody pomocí atomů vodíku od kyslíku a jejich slučování za vzniku helia. Bohužel je náročné vyrobit dostatečné teplo a tlak, aby se reakce udržela, jak k tomu dochází na Slunci.

Za poslední půlstoletí vědci dosáhli stálého pokroku s reaktory tokamak ve tvaru donutu. Nejnovější z této řady, mezinárodní experimentální reaktor ITER (International Tokamak Experimental Reactor), který se nachází v jižní Francii, by měl být prvním reaktorem, který vyrobí více energie, než spotřebuje. Studenti, kteří se zabývají studiem horkého plazmatu, se dobře hodí k tomu, aby přispěli k vývoji jaderné fúze.

Kosmická energie

Generátory a ohřívače, které pracují s vlastní energií radioaktivních materiálů, se v současné době používají k pohonu malých kosmických lodí, zatímco malé jaderné reaktory se studují pro pohon a pohon kosmických lodí na delších cestách, jako je například pilotovaná mise na Mars. Plazmové motory jsou považovány za nejúčinnější pohonný systém. Štěpení i plazma jsou obě cesty k řešení energetických problémů pro cesty do vesmíru.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.