الهندسة النووية هو أحد تخصصات الهندسة الحديثة نسبيًا. ويتعامل هذا التخصص مع علم وتطبيقات العمليات النووية والإشعاعية، وتشمل هذه العمليات، استخدام الطاقة النووية وإنتاج واستخدام المواد المشعة في البحث والصناعة والطب والأمن القومي.
تعتمد الهندسة النووية على المبادئ الأساسية للفيزياء والرياضيات التي تصف التفاعلات النووية ونقل النيوترونات وأشعة جاما. وتعتمد هذه الظواهر بدورها على انتقال الحرارة وتدفق السوائل والتفاعلات الكيميائية وسلوك المواد عند تعرضها للإشعاع. وبالتالي، يعتبر تخصص الهندسة النووية بداخله هو تخصص متعدد الأوجه، يعتمد على عدة فروع للفيزياء.
ماذا يفعل المهندسين النوويين :
يقوم المهندسون النوويون بالبحث وتطوير العمليات والأدوات والأنظمة المستخدمة لجني الفوائد من الطاقة النووية والإشعاع. يجد العديد من هؤلاء المهندسين استخدامات صناعية وطبية للمواد المشعة. على سبيل المثال ، في المعدات المستخدمة في التشخيص الطبي والعلاج. يتخصص العديد من الآخرين في تطوير مصادر الطاقة النووية للسفن أو المركبات الفضائية.
واجبات المهندس النووي :
اعتمادًا على مكتب الولايات المتحدة لإحصاءات العمل BLS ، فإن المهندسين النوويين يفعلون ما يلي :
- تصميم أو تطوير المعدات النووية، مثل قلب المفاعلات والوقاية من الإشعاع والأجهزة المرتبطة بها.
- أنشطة التشغيل أو الصيانة المباشرة لمحطات الطاقة النووية العاملة لضمان استيفائها لمعايير السلامة.
- كتابة تعليمات تشغيلية لاستخدامها في تشغيل المحطة النووية أو في مناولة النفايات النووية والتخلص منها.
- مراقبة عمليات المنشأة النووية لتحديد أي ممارسات تصميم أو إنشاء أو تشغيل تنتهك لوائح وقوانين السلامة.
- إجراء تجارب لاختبار ما إذا كانت طرق استخدام المواد النووية أو استعادة الوقود النووي أو التخلص من النفايات النووية مقبولة.
- إتخاذ إجراءات تصحيحية أو أمر بإغلاق المصنع في حالات الطوارئ.
- فحص الحوادث النووية وجمع البيانات التي يمكن استخدامها لتصميم تدابير وقائية.
بالإضافة إلى ذلك ، يحتل المهندسون النوويون موقع الصدارة في تطوير استخدامات المواد النووية لأجهزة التصوير الطبي، مثل ماسحات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET). كما يمكنهم أيضًا تطوير أو تصميم السيكلوترونات، والتي تنتج شعاعًا عالي الطاقة يستخدمه قطاع الرعاية الصحية لعلاج الأورام السرطانية.
أهم الصفات والمهارات التي يجب أن يتحلى بها المهندس النووي :
- مهارات تحليلية : يجب على المهندسين النوويين تحديد عناصر التصميم للمساعدة في بناء المرافق والمعدات التي تنتج المواد التي تحتاجها الصناعات المختلفة.
- مهارات التواصل : يعتمد عمل المهندسين النوويين بشكل كبير على قدرتهم على العمل مع مهندسين وفنيين آخرين. لذا فإن من أهم المهارات التي يجب أن يمتلكها المهندس النووي هي مهارات التواصل.
- التدقيق في التفاصيل : المهندسين النوويين يشرفون على تشغيل المنشآت النووية. يجب عليهم إيلاء اهتمام وثيق لما يحدث في جميع الأوقات والتأكد من أن العمليات تتوافق مع جميع اللوائح والقوانين المتعلقة بسلامة العمال والبيئة.
- مهارات التفكير المنطقي : يصمم المهندسون النوويون أنظمة معقدة. لذلك، يجب عليهم طلب المعلومات بشكل منطقي وواضح حتى يتمكن الآخرون من اتباع معلوماتهم وتعليماتهم المكتوبة.
- مهارات الرياضيات : يستخدم المهندسون النوويون مبادئ حساب التفاضل والتكامل وعلم المثلثات وغيرها من الموضوعات المتقدمة في الرياضيات للتحليل والتصميم واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في عملهم.
- مهارات حل المشكلات : بسبب المخاطر التي تشكلها المواد النووية والحوادث في المنشآت، يجب على المهندسين النوويين توقع المشاكل قبل حدوثها والوقاية منها.
فروع الهندسة النووية :
- الطاقة النووية.
- فيزياء المفاعلات والنقل الإشعاعي.
- المكونات الهيدروليكية الحرارية للمفاعل ونقل الحرارة.
- التصميم الأساسي لمحطات الطاقة.
- تحليل السلامة.
- إدارة الوقود.
- الدفع النووي البحري.
- طاقة الاندماج وفيزياء البلازما.
- الأسلحة النووية.
- النظائر المشعة.
- إدارة النفايات النووية.
- المواد النووية.
- قياسات الإشعاع.
- الفيزياء الطبية والصحية.
مدة دراسة تخصص الهندسة النووية :
في معظم الجامعات، تستغرق مدة الحصول على شهادة البكالوريوس في تخصص الهندسة النووية 5 سنوات دراسية بما في ذلك السنة التحضيرية.
مواد تخصص الهندسة النووية :
يجب أن تعلم أن مسميات المواد يمكن أن تختلف من جامعة لأخرى ومن دولة لأخرى، لكن سيظل المحتوى الدراسي في النهاية معروف، ويمكننا القول أنه في خلال الخمس سنوات دراسية سوف تدرس المواد التالية :
السنة الأولى :
هي بمثابة السنة التحضيرية لجميع التخصصات الهندسية، يدرس فيها الطالب بعض المواد المتعلقة بتخصص الهندسة بشكل عام مثل الهندسة والرياضيات الهندسية والفيزياء والكيمياء وغيرها من المواد الأساسية.
السنوات 2 و 3 و 4 :
يدرس فيها الطالب المواد المعلقة بتخصص الهندسة النووية بشكل مباشر، مثل :
- التصوير والتحليل الإشعاعي.
- الوقاية الإشعاعية.
- أسس الهندسة النووية.
- دراسة المواد المشعة والنظائر.
- التخطيط لمشاريع الطاقة النووية.
- التأثيرات الإشعاعية في المجال الصحي والبيئة.
- التشخيصات الإشعاعية.
- بناء وتصميم المفاعلات النووية.
- تطبيقات برمجية للهندسة النووية.
- مختبر كشف وقياس الإشعاعات.
- نظم وعمل محطات الطاقة النووية.
- مواد المفاعل النووي.
- التجارب المخبرية في التفاعلات النووية.
السنة الخامسة والأخيرة :
يدرس الطالب فيها طريق وكيفية السلامة في المفاعلات النووية، ومن ثم إكمال مشروع التخرج الخاص به والحصول على شهادة البكالوريوس بعد نجاحه في مشروع التخرج.
الفرص الوظيفية لخريجي الهندسة النووية :
يمكن لخريجي الهندسة النووية العمل في العديد من الوجهات المختلفة، ومنها على سبيل المثال لا الحصر ما يلي :
- العمل في المراكز الطبية التي تطبق الطاقة النووية في مجالها.
- العمل في المراكز الجيولوجية.
- مجال التعدين والتنقيب عن المعادن مثل اليورانيوم.
- العمل في مصانع الطائرات.
- العمل في الهيئات العسكرية.
- الالتحاق بالمؤسسات التي تهتم بالبحث عن مصادر الطاقة النووية.
- محطات توليد الطاقة.
- وكالة الطاقة النووية.
مستقبل تخصص الهندسة النووية :
اعتمادًا على إحصائيات مكتب الإحصاء والعمل في أمريكا BLS ، فمن المتوقع أن ينخفض توظيف المهندسين النوويين بنسبة 11% من عام 2021 إلى 2031م.
راتب المهندس النووي :
اعتمادًا على إحصائيات مكتب إحصاء العمل في أمريكا BLS ، كان متوسط الأجر السنوي للمهندسين النوويين 120,380 دولارًا في مايو 2021م. حصل أقل 10% على أقل من 75،460 دولارًا سنويًا، وأعلى 10% حصلوا على أكثر من 169,000 دولار سنويًا.
أفضل الجامعات لدراسة الهندسة النووية :
- معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
- معهد جورجيا للتكنولوجيا.
- جامعة كاليفورنيا، بيركلي.
- .Sri Ramaswami Memorial University
- كلية لندن الامبرياليه.
- جامعة ولاية أريزونا.
- جامعة أركنساس للتكنولوجيا.
- جامعة بوردو.
- جامعة تكساس ايه اند ام.
- جامعة فلوريدا.
آمل أن يكون مقالنا مفيدًا للجميع وأن يكون قد حقق الأهداف المرجوة.
