الهندسة النووية

تعتبر الهندسة النووية من التخصصات المهمة في مجال الهندسة، حيث تعنى الهندسة النووية بالتعامل مع علم وتطبيق العمليات النووية والإشعاعية، والتي تشمل إطلاق ومراقبة واستخدام الطاقة النووية ، وإنتاج واستخدام الإشعاع. والمواد المشعة في العديد من المجالات البحثية مثل الصناعة والطب والأمن القومي، عند دراسة الهندسة النووية نجد أنها تعتمد على المبادئ الأساسية للفيزياء والرياضيات التي تصف التفاعلات النووية والنيوترونات والتي تعتمد بشكل أساسي على انتقال الحرارة وتدفق السوائل والعديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في المواد عند تعرضها للإشعاع. لذلك، فإن الهندسة النووية هي بطبيعتها مجال متعدد يعتمد على الفيزياء والتفاعلات الكيميائية للمواد، وذلك من اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية.

تاريخ قسم الهندسة النووية

عند البحث عن بداية وظهور الهندسة النووية، نجد أن الهندسة النووية بدأت بالظهور منذ القرن العشرين، وتحديداً في عام 1939 عندما تم اكتشاف الانشطار النووي من قبل الكيميائيين الألمان أوتو هان وفريتز ستراسمان، عندما تم اكتشاف كمية هائلة من الطاقة المتفجرة، باستخدام الانشطار النووي، مع بداية الحرب العالمية الثانية، تم بناء أول مفاعل نووي للولايات المتحدة بواسطة الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي، سمي هذا المشروع على اسم مشروع مانهاتن وسمي المفاعل باسم مفاعل شيكاغو النووي، وبعد ذلك تم بناء المفاعلات في هانفورد، واشنطن، والتي كانت تستخدم لإنتاج البلوتونيوم المستخدم في تصنيع الأسلحة النووية، وذلك من اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية، كانت المفاعلات التي تم بناؤها في هانفورد أنظمة معقدة تتطلب مواهب وجهود عدد كبير من المهندسين التقليديين من جميع التخصصات، لذلك تم التعاون بين الفيزيائيين والرياضيين الذين فهموا جيدًا الظواهر النووية المعقدة ويمكنهم العمل على تصميم وتحليل المفاعل المبكر الأنظمة، كان التطوير الناجح للغواصات النووية من قبل البحرية الأمريكية بعد الحرب، كانت هناك حاجة لإنشاء نظام جديد في فروع الهندسة النووية حيث يتطلب تصميم وتحليل المفاعلات النووية على الأرض وفي الغواصة فهم المجمع الظواهر النووية التي تحدث داخل المفاعلات بالإضافة إلى معرفة عملية بكيفية تجميع وتجميع أنظمة الوقود والتبريد معًا، وذلك من ضمن اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية، وهكذا، أدى الفهم المتزايد للفيزياء النووية داخل المفاعل والنقل الإشعاعي داخل المفاعل وخارجه إلى ولادة تخصص هندسي جديد، وهو الهندسة النووية، والذي يعمل مع معظم التخصصات الهندسية التقليدية اللازمة لتصميم وتحليل وبناء و تشغيل محطة مفاعل نووي، في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي، مع ظهور العديد من الاستخدامات السلمية المحتملة للطاقة النووية، تم إنشاء مدارس تكنولوجيا المفاعلات من قبل مختبر أوك ريدج في تينيسي ومختبر أرجون بالقرب من شيكاغو، مما أدى إلى ظهور أولى الأقسام الأكاديمية وبرامج الدرجات العلمية التي تم إنشاؤها في في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي من قبل الكليات والجامعات في جميع أنحاء الولايات المتحدة بما في ذلك جامعة ولاية كارولينا الشمالية وجامعة ولاية بنسلفانيا وجامعة ميشيغان، نتيجة للاستخدام الناجح للمفاعلات النووية، زاد الطلب على الخريجين الذين درسوا الهندسة النووية.

اهمية دراسة قسم الهندسة النوويه

لدراسة تخصص هندسة نووية فوائد عديدة سنشرحها بإيجاز كالتالي:

• تساعد دراسة تخصص الهندسة النووية على زيادة الإنتاجية في إيجاد بدائل للطاقة، مما يزيد الدخل القومي للبلاد.
• يمنح طلاب هذا التخصص درجة البكالوريوس، وهي شهادة تقدير في المجتمع.
• يفتح آفاق جديدة للخريجين في مختلف المجالات.
• يمتلك خريجو هندسة الطاقة النووية العديد من المسارات الوظيفية.
• يحصل الخريجون على أجور عالية.
• الالتحاق بوظائف تتناسب مع المؤهل الأكاديمي.
• تهتم دراسة الهندسة النووية بتقليل النفايات النووية.

فروع قسم الهندسة النووية

• الطاقة النووية

تعتبر الطاقة النووية من أهم فروع الهندسة النووية حيث يشهد العالم نموا كبيرا في الصناعة النووية وتطوير محطات الطاقة النووية، اليوم يتم إنشاء أكثر من 400 مفاعل نووي حول العالم،هذة المفعلات توجد في العديد من البلاد مثل ( فرنسا - اليابان - روسيا - كوريا الجنوبية - الهند - المملكة المتحدة -الصين ) وبالتالي، فإن الطاقة النووية هي فرع مهم من فروع الهندسة النووية، وذلك من اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية، يحلل المهندسون النوويون ظواهر النقل الفيزيائية والإشعاعية المعقدة التي تحدث داخل وخارج المفاعل النووي، وخاصة العديد من الظواهر المعقدة مثل انتقال الحرارة وتدفق السوائل والتفاعلات الكيميائية واستجابة المواد للتفاعلات، أكواد المحاكاة المعقدة لتحليل الظواهر الهيدروليكية والحرارية المعقدة.

• أسلحة نووية

كما تعتبر الأسلحة النووية من أهم فروع الهندسة النووية. وتشمل هذه الأسلحة القنابل الذرية، وهي أسلحة انشطارية، وأسلحة اندماجية، أي قنابل هيدروجينية، وأسلحة اندماج نووي، يشارك المهندسون النوويون العاملون في برامج الأسلحة في أنشطة مختلفة مثل البحث والتطوير والتصميم والتصنيع والإنتاج والاختبار والصيانة والتحكم في مجموعة واسعة من أنظمة الأسلحة النووية، وايضًا ذلك من اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية، لأن السلاح النووي هو نظام هندسي معقد، هناك حاجة لعلماء ومهندسين من العديد من المجالات لبناء وتشغيل الأسلحة النووية، ومع ذلك ، هناك عدد قليل جدًا من الدورات التدريبية والتعليمية حول الأسلحة النووية في منهج الهندسة النووية حيث يتم تصنيف هذا المجال بدرجة عالية، شديدة الخطورة وتخضع لقواعد الأمن الدولي.

• النظائر المشعة

تعتبر النظائر أيضًا من أهم فروع الهندسة النووية، حيث يتم إنتاج أكثر من 2000 نظير مشع في المفاعلات النووية، وبالتالي يشارك المهندسون النوويون في إنتاج واستخدام كل هذه النظائر، مثل إنتاج وتعبئة وتطبيق أصبحت العديد من هذه النظائر صناعة كبيرة تستخدم في أجهزة تنظيم ضربات القلب ، والبحوث الطبية، وتعقيم الأدوات الطبية، وأجهزة التتبع الصناعية، ومعدات الأشعة السينية وحفظ الأغذية وأيضًا كمصدر للطاقة في المولدات الكهربائية، وبالتالي فإن الاستخدام الأكثر أهمية من النظائر المشعة هو استخدامها في الطب، وذلك ايضًا من اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية.

مجالات عمل خريجي قسم الهندسة النووية

1. العمل في مركز طبي يستخدم الطاقة النووية في مجاله.
2. العمل في مركز جيولوجي.
3. التعدين والتنقيب عن معادن مثل اليورانيوم.
4. العمل في مصنع طائرات.
5. العمل في منظمة عسكرية.
6. الانضمام إلى مؤسسة مهتمة بالبحث عن مصادر الطاقة النووية.
7. محطات توليد الكهرباء.
8. وكالة الطاقة النووية.
9. ومئات المجالات الأخرى التي تعتبر المهندس النووي حجر الزاوية

في نهاية هذا المقال تعرفنا على اهم المعلومات عن قسم الهندسة النووية، وتعرفنا على تاريخ وبداية ظهور هذا القسم، وتعرفنا ايضًا على اهمية دراسة هذا القسم الهندسي، وتعرفنا ايضًا على التخصصات الفرعية لهذا القسم الهندسي، وكذلك تعرفنا على مجالات عمل خريجي قسم الهندسة النووية.