Ingeniería nuclear para niños

La ingeniería nuclear es la aplicación práctica de los conocimientos sobre el núcleo atómico tratado por los principios de la química nuclear y física nuclear y la interacción entre radiación y materia. Este campo de la ingeniería incluye el diseño, análisis, desarrollo, pruebas, operación y mantenimiento de los sistemas y componentes de fisión nuclear, específicamente reactores. En el subcampo de la fisión nuclear, incluye particularmente el diseño, la interacción y el mantenimiento de sistemas y componentes como reactores, plantas de energía, o armamento. El campo también incluye el estudio de la medicina y otras aplicaciones de la radiación, particularmente radiación ionizante, seguridad nuclear, transporte de calor/termodinámica, combustible nuclear, u otra tecnología relacionada (p. ej., eliminación de residuos radiactivos) y los problemas de la proliferación nuclear. Este campo también incluye ingeniería química e ingeniería eléctrica.

A continuación se describe el entrenamiento típico en la mayoría de los programas de ingeniería de los Estados Unidos, programas de otros países pueden ser similares, pero no necesariamente iguales.

• Preparación técnica universitaria: se incluye en los cursos de ingeniería nuclear los cursos de matemáticas que incluyen cálculo, así como cursos básicos de física y química.

• Preparación universitaria: los cursos deben incluir fundamentos de mecánica y dinámica del movimiento de partículas, termodinámica, programación de computadoras, física y química básica, matemáticas hasta ecuaciones diferenciales.

Los cursos de ingeniería nuclear a nivel universitario ofrecen generalmente la opción para elegir una especialización en la cual el estudiante piensa trabajar en un futuro. Especializaciones incluyen mecánica de fluidos, física de los reactores, mecánica cuántica, hidráulica térmica, circuitos lineales, efectos de la radiación y transporte de neutrones.

La especialización en fisión incluye el estudio de reactores nucleares, sistemas de fisión, plantas de energía nuclear, los cursos están enfocados principalmente en el estudio de neutrones y termohidráhulica de electricidad generada por energía nuclear, incluyendo la termodinámica, mecánica de fluidos así como hidrodinámica.

La especialización en fusión nuclear estudios de electrodinámica y plasma. Esta especialización tiene un enfoque de investigación, mucho más que un enfoque práctico.

La especialización en medicina nuclear incluye cursos que tratan con dosis y absorción de radiación por tejidos corporales. Los especialistas en esta área generalmente están enfocados en el campo de la medicina y algunos de ellos estudian medicina así como también la especialización en radiación oncológica, la posibilidad de orientación hacia la investigación también es posible en esta especialidad.

Escuela naval de potencia nuclear en los EE.UU. La milicia naval de los EE.UU. posee un programa llamado Escuela naval de potencia nuclear o "Naval Nuclear Power School", en este programa se entrenan tanto a oficiales como a cabos de marina para la operación de plantas nucleares. Mientras que algunos oficiales cuentan con estudios universitarios en ingeniería nuclear, la mayoría cuenta con estudios en otras ramas de ingeniería. La mayoría de los marinos enlistados no cuentan con estudios, en los EE.UU., sin embargo todos son entrenados a través de un programa riguroso (el cual dura 65 semanas para maquinistas y 18 meses para técnicos electrónicos), para operar las plantas nucleares y de vapor en los submarinos y aeronaves. El entrenamiento incluye una certificación y muchos marinos toman la decisión de trabajar como civiles después de completar sus seis años obligatorios.

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  USS Virginia, un submarino de ataque nuclear (SSN) de la clase Virginia.

Áreas profesionales

Fisión nuclear

Cerca del 20% de la energía eléctrica generada en los EE.UU. es obtenida a través de la energía nuclear. La energía nuclear representa una industria de gran tamaño y manteniendo el suplemento de ingenieros nucleares se asegura su estabilidad. Los ingenieros nucleares trabajan en este campo directa o indirectamente, en la producción de energía o laboratorios gubernamentales. La investigación actualmente en la industria es dedicado al incremento de la eficiencia económica de la misma y mejora de funcionamiento y seguridad de los reactores nucleares. Aunque el gobierno investiga principalmente las mismas cuestiones que la industria, el gobierno investiga sobre otros muchos diferentes tópicos y problemas como los combustibles nucleares y ciclos de combustibles nucleares, diseño avanzado de reactores y diseño de armas nucleares y su mantenimiento.

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  Planta de energía nuclear

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  B-61 arma termonuclear

Fusión nuclear y física de plasma

Las áreas de investigación incluyen altas temperaturas, materiales resistentes a la radiación y dinámica de plasma. Internacionalmente, la investigación se ha enfocado a la construcción de prototipos tokamak llamados ITER. La investigación en ITER se enfoca primero en inestabilidades y divergencia en el diseño. Investigadores de los EE.UU. crean experimentos de confinamiento inercial el cual es llamado Planta nacional de ignición, o National Ignition Facility (NIF). El NIF será utilizado para refinar los cálculos de transporte de neutrones.

Medicina nuclear

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  Imagen de resonancia magnética nuclear de una cabeza humana

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  PET tomado con un ECAT Exactitud HR+

Materiales nucleares y combustibles nucleares

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  Uranita, La principal materia prima para el combustible nuclear

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  Gránulos de Combustible nuclear

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  Un Haz de iones enfocado

Radiología

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  Un Contador Geiger

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  Un Detector de neutrones

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  Detector de centelleo junto a un trozo de Uraninita

Lista de universidades que ofrecen cursos de ingeniería nuclear en español

• Instituto Politécnico Nacional,Escuela Superior de Física y Matemáticas ESFM. Ingeniería Nuclear (grado).
• Instituto Balseiro, unidad académica de la Universidad Nacional de Cuyo. Ingeniería nuclear (grado), especialización en aplicaciones tecnológicas de la ingeniería nuclear (posgrado), Maestría en Ingeniería con Orientación en Ingeniería Nuclear (posgrado) y doctorado en ingeniería nuclear (posgrado).
• Instituto de Tecnología Nuclear Dan Beninson, unidad académica de la UNSAM (Universidad Nacional de General San Martín). Ingeniería nuclear con orientación en Aplicaciones (título de grado), especialización en Reactores Nucleares y su Ciclo de Combustible (posgrado), tecnicatura universitaria en Aplicaciones Nucleares (pregrado) y doctorado en Tecnología Nuclear (posgrado).
• Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, Ingeniería en Tecnologías Nucleares y Energéticas
• Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, maestría en Instalaciones Nucleares
• Universidad Autónoma de Madrid, MINA
• Universidad Nacional de Educación a Distancia ETS de Ingenieros industriales

Véase también

En inglés: Nuclear engineering Facts for Kids