วิศวกรรมนิวเคลียร์คืออะไร?

วิศวกรนิวเคลียร์ทำงานเพื่อควบคุมพลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ สนามวิศวกรรมนิวเคลียร์ของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการตั้งค่าที่หลากหลายรวมถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ระบบขับเคลื่อนเรือดำน้ำอุปกรณ์วินิจฉัยทางการแพทย์เช่นเครื่องจักร MRI การผลิตอาหารอาวุธนิวเคลียร์และโรงงานกำจัดขยะ

ในขณะที่สาขาวิศวกรรมนิวเคลียร์ได้แยกออกเป็นหมวดหมู่พิเศษจำนวนมากการเติบโตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สารานุกรม Britannica- ปัจจุบันพลังงานนิวเคลียร์ให้ไฟฟ้า 13 เปอร์เซ็นต์ของโลกตามข้อมูลของสมาคมวิศวกรเครื่องกลอเมริกัน (ASME)- โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่า 430 แห่งให้บริการใน 31 ประเทศทั่วโลก 100 คนอยู่ในสหรัฐอเมริกา

ประวัติความเป็นมาของวิศวกรรมนิวเคลียร์

ยุคนิวเคลียร์เริ่มขึ้นในปี 2482 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันสองคนคืออ็อตโตฮาห์นและฟริตซ์สตราสแมนแยกอะตอมยูเรเนียม Lise Meitner นักฟิสิกส์ที่เกิดในออสเตรียซึ่งหนีไปสวีเดนหลังจากการรุกรานประเทศของฮิตเลอร์ของเธอตระหนักว่าการแยกได้ปล่อยพลังงานในกระบวนการที่รู้จักกันในชื่อฟิชชัน เตือนในจดหมายที่ลงนามโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคนรวมถึงอัลเบิร์ตไอน์สไตน์ว่าเยอรมนีสามารถพัฒนาอาวุธที่ทรงพลังสหรัฐอเมริกาได้เปิดตัวโครงการแมนฮัตตันซึ่งเป็นความพยายามที่ลับสุดยอดในการสร้างระเบิดปรมาณู หลังจากความพยายามที่ประสบความสำเร็จนี้ประเทศได้ทิ้งระเบิดปรมาณูสองครั้งในญี่ปุ่นในปี 2488 สิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง -ที่เกี่ยวข้อง: ฟิชชันคืออะไร?-

ในช่วงสงครามและหลังจากนั้นนักฟิสิกส์หลายคนก็มีส่วนร่วมอย่างมากต่อความก้าวหน้าของทฤษฎีอะตอมในขณะที่คนอื่น ๆ อีกสองสามคนนำทฤษฎีเหล่านั้นไปปฏิบัติ นักฟิสิกส์เหล่านี้อาจไม่ได้เรียกตัวเองว่าเป็นวิศวกร แต่พวกเขาเป็นผู้ปฏิบัติงานคนแรกของวิศวกรรมนิวเคลียร์

ตัวเลขที่โดดเด่นที่สุดบางส่วนเมื่อเริ่มมีอาการของนิวเคลียร์ ได้แก่ :

• ลีโอแข็ง(นักวิจัยกับโครงการแมนฮัตตันซึ่งเขาช่วยสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตัวแรก)
• Enrico Fermi(บรรลุปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ยั่งยืนครั้งแรก)
• เออร์เนสต์ลอว์เรนซ์(คิดค้น cyclotron ซึ่งเป็นประเภทของตัวเร่งอนุภาค)
• Robert Oppenheimer(นำทีมที่สร้างระเบิดปรมาณูครั้งแรก)
• วอลเตอร์ซินน์(ดูแลการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทดลองครั้งแรก)
• Edward Teller(ช่วยพัฒนาระเบิดไฮโดรเจนสหรัฐ)
• Andrei Sakharov(พัฒนาระเบิดไฮโดรเจนสำหรับสหภาพโซเวียต)

หลังสงครามนักฟิสิกส์สำรวจการใช้พลังงานนิวเคลียร์อย่างสันติ สหรัฐอเมริกาจัดตั้งห้องปฏิบัติการแห่งชาติหลายแห่งรวมถึงอะลาโมส-Oak Ridge-Lawrence Livermoreและอาร์กอนห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ในขณะที่ศูนย์เหล่านี้ได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นหลักสำหรับการพัฒนาการผลิตและการสนับสนุนของโครงการอาวุธนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาพวกเขาย้ายไปอยู่ในด้านการวิจัยอื่น ๆ อีกมากมายรวมถึงการผลิตพลังงานนิวเคลียร์การป้องกันเชิงกลยุทธ์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์วิทยาศาสตร์เร่งความเร็วและข้อตกลงการวิจัยและพัฒนาสหกรณ์ (CRADAs) กับอุตสาหกรรมเอกชน

กองทัพโดยเฉพาะกองทัพเรือสหรัฐฯมีอิทธิพลอย่างมากต่อความก้าวหน้าทางวิศวกรรมนิวเคลียร์ นอกเหนือจากการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์แล้วทหารยังมีส่วนร่วมอย่างมากในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์Adm. Hyman G. Rickover"พ่อของกองทัพเรือนิวเคลียร์" สนับสนุนการผลิตเรือดำน้ำนิวเคลียร์ตัวแรกคือ USS Nautilus ซึ่งได้รับคำสั่งในปี 1951 และเปิดตัวในปี 1954 Rickover นำโครงการเรือดำน้ำนิวเคลียร์และในอีกสามทศวรรษข้างหน้า

นอกเหนือจากความสำเร็จมากมายแล้ววิศวกรรมนิวเคลียร์ยังมีความล้มเหลวมากมายเช่นกัน ตัวอย่างที่น่าอับอายเพิ่มเติมบางอย่าง ได้แก่เกาะสามไมล์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในรัฐเพนซิลเวเนียเชอร์โนบิลโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในยูเครน(เดิมเป็นส่วนหนึ่งของสหภาพโซเวียต) และฟูกูชิม่าไดอิจิโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในญี่ปุ่น

วิศวกรนิวเคลียร์ทำอะไร?

ประมาณหนึ่งในสามของวิศวกรนิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกาทำงานในการผลิตพลังงานไฟฟ้าสำนักงานสถิติแรงงานสหรัฐ(BLS) นายจ้างคนอื่น ๆ ของวิศวกรนิวเคลียร์ ได้แก่ ผู้รับเหมาก่อสร้างผู้ผลิตอุปกรณ์โรงพยาบาลและคลินิกผู้รับเหมากลาโหมและผู้รับเหมาบุคลากรของรัฐ วิศวกรนิวเคลียร์ทำงานที่สถาบันการปกครองหลายแห่งเช่นสถานพยาบาลหน่วยงานกำกับดูแลห้องปฏิบัติการแห่งชาติและกองทัพ

หน้าที่ของวิศวกรนิวเคลียร์มักจะรวมถึง:

• การพัฒนาอุปกรณ์นิวเคลียร์เช่นแกนเครื่องปฏิกรณ์และการป้องกันรังสี
• การตรวจสอบการออกแบบโรงงานนิวเคลียร์การก่อสร้างและการดำเนินงานเพื่อให้แน่ใจว่าโรงงานเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย
• การเขียนคำแนะนำสำหรับการจัดการและกำจัดของเสียนิวเคลียร์
• การทดสอบว่าวิธีการใช้วัสดุนิวเคลียร์การเรียกคืนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หรือการกำจัดของเสียนิวเคลียร์เป็นที่ยอมรับได้
• ดำเนินการแก้ไขหรือสั่งการปิดโรงงานในกรณีฉุกเฉิน
• การตรวจสอบอุบัติเหตุนิวเคลียร์และการรวบรวมข้อมูลที่สามารถใช้เพื่อป้องกันอุบัติเหตุในอนาคต

ความปลอดภัยเป็นข้อกังวลหลักสำหรับวิศวกรนิวเคลียร์ ตามหลักสูตร Massachusetts Institute of Technology Onความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิศวกรนิวเคลียร์มีหน้าที่ในการป้องกันอุบัติเหตุผ่านการออกแบบและการฝึกอบรมที่เหมาะสม การป้องกันผ่านระบบการตรวจสอบและควบคุมระบบปิดระบบและการระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่ และการบรรเทาเพื่อ จำกัด ผลที่ตามมาผ่านระบบความปลอดภัยทางวิศวกรรม วิศวกรนิวเคลียร์ยังมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างความมั่นใจในการจัดการวัสดุกัมมันตรังสีอย่างปลอดภัยตามกฎระเบียบของรัฐบาลกลางจำนวนมาก ความรับผิดชอบนี้รวมถึงการติดตามการสัมผัสกับคนงานในโรงงานนิวเคลียร์และผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่ในสถานพยาบาล

วิศวกรรมนิวเคลียร์ต้องการทักษะที่สำคัญหลายประการรวมถึงความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับฟิสิกส์นิวเคลียร์เคมีนิวเคลียร์คณิตศาสตร์และวัสดุ วิศวกรนิวเคลียร์มากขึ้นเรื่อย ๆ พึ่งพาระบบการออกแบบคอมพิวเตอร์ (CAD) ในการออกแบบระบบและอุปกรณ์ พวกเขาจะต้องคุ้นเคยกับอุปกรณ์ควบคุมคอมพิวเตอร์สำหรับเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องเร่งความเร็วรวมถึงการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับการสร้างแบบจำลองระบบและอุปกรณ์ที่หลากหลาย สามารถพบรายการทักษะและความสามารถที่จำเป็นสำหรับวิศวกรนิวเคลียร์ได้ที่mymajors.com-

เงินเดือนวิศวกรนิวเคลียร์

งานวิศวกรนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ต้องการปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมอย่างน้อย นอกจากนี้นายจ้างบางคนอาจต้องได้รับการรับรองจากรัฐในฐานะวิศวกรมืออาชีพและการรับรองโดยคณะกรรมการสอบวิศวกรรมมืออาชีพ (PEEC) ของสังคมนิวเคลียร์อเมริกัน(ตอบ) การส่งเสริมการบริหารจัดการมักจะต้องมีปริญญาโทและวิศวกรต้องการการศึกษาและการฝึกอบรมอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทันกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการทดสอบและการตรวจสอบอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์และกฎระเบียบของรัฐบาล

ตามเงินเดือนณ เดือนกรกฎาคม 2014 วิศวกรนิวเคลียร์ที่จบการศึกษาใหม่พร้อมปริญญาตรีทำเงินเดือนเฉลี่ยจาก $ 58,138 ถึง $ 80,612 วิศวกรระดับกลางที่มีปริญญาโทและประสบการณ์ห้าถึง 10 ปีจาก $ 75,157 ถึง $ 117,138 และวิศวกรอาวุโสที่มีปริญญาโทหรือปริญญาเอกและประสบการณ์มากกว่า 15 ปีจาก $ 97,012 ถึง $ 145,880 วิศวกรที่มีประสบการณ์หลายคนที่มีองศาขั้นสูงได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้อยู่ในตำแหน่งการจัดการที่พวกเขาสามารถได้รับมากขึ้น

อนาคตของวิศวกรรมนิวเคลียร์คืออะไร?

ที่BLSรัฐ "การจ้างงานของวิศวกรนิวเคลียร์คาดว่าจะเติบโต 9 % จากปี 2555 เป็นปี 2565 ซึ่งเร็วเท่ากับค่าเฉลี่ยสำหรับอาชีพทั้งหมด ควรมีโอกาสมากมายสำหรับผู้สมัครที่มีคุณสมบัติสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่เก็บพัฒนาเทคโนโลยีและข้อบังคับล่าสุด เกรดที่ดีจากสถาบันที่ได้รับการจัดอันดับสูงควรให้ผู้หางานได้เปรียบในการแข่งขัน

ทรัพยากรเพิ่มเติม

• อ่านงานวิจัยล่าสุดในด้านวิศวกรรมการออกแบบความปลอดภัยและการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันนิวเคลียร์ในวารสารวิศวกรรมและการออกแบบนิวเคลียร์-
• ค้นหาจากไฟล์สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศวิศวกรนิวเคลียร์ใช้วิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ในด้านอาหารและการเกษตรสุขภาพของมนุษย์สิ่งแวดล้อมและแหล่งน้ำ
• มองหาโครงการมหาวิทยาลัยที่ได้รับการจัดอันดับสูงสุดในด้านวิศวกรรมนิวเคลียร์ที่findthebest.com-