Kärnteknik

Schematisk framställning av en kärnklyvning i uran - grunden för många kärnkraftsapplikationer

Den kärnteknik eller kärnteknik och teknik eller i dagligt tal kärnteknik kallas, är en teknisk disciplin som handlar om användningen av kärnreaktioner och radioaktivitet är berörda i syfte att människan. Kärnteknik utvecklar tekniska processer, anordningar och system på vetenskaplig grund för kärnfysik och kemi och strålningsbiologi .

Delområden

Kärnenergiteknik

Den Bruce kärnkraftverket i Kanada, en av de mest kraftfulla i världen

Fältet inom kärnenergiteknik (och förmodligen också all kärnteknik) som har störst betydelse för människor just nu är användningen av den energi som frigörs genom kärnklyvningsprocesser för civil energiförsörjning i kärnkraftverk . Den reaktorteknik beskriver 'hjärtat' av dessa kraftverk. Kärnklyvningsteknik har testats i industriell skala i årtionden och används för närvarande (från och med 2011) i mer än 400 kraftverkreaktorer över hela världen. Inom kärnklyvningsteknik är övervakning av anläggningssäkerheten av anläggningsbyggare, operatörer, myndigheter och experter av särskild betydelse.

Till största delen, oberoende av kärnenergiteknik baserad på kärnklyvning (klyvning), är civila energiproduktion genom kärnkraftsfusion (fusion) fortfarande i forskningsstadiet. Denna teknik bygger på en helt annan process och kräver därför helt andra system och processer. Experter ser stor utvecklingspotential för denna teknik, men förväntar sig inte att den är redo för storskalig användning tidigast 2050.

Ett sekundärt område inom kärnenergiteknik är användningen av kärnenergi som fordonsdrift , med mycket olika tekniker som används beroende på fordonstyp (även för rymdresor).

Kärnvapenteknologi

En annan form av användning av kärnenergi, men i dess destruktiva form, är kärnvapenteknologi . Detta handlar om utvecklingen av explosiva anordningar baserade på kärnklyvning ("klassisk atombomb") och fusion ( vätgasbomb ). Sådana vapen används huvudsakligen för militära ändamål och civilt bruk har endast skett i isolerade fall .

Bränsle- och avfallshantering

Kärnbränsletekniken handlar om utvinning och bearbetning av nödvändigt kärnbränsle för kärnkraftverk och vapen samt upparbetning av bränsle efter användning.

Ett annat specialområde inom kärnteknik är behandling och lagring av radioaktivt avfall som uppstår under drift av alla typer av kärnkraftsanläggningar - inte bara kärnkraftverk - samt nedmontering av kärnkraftsanläggningar efter avveckling.

Radionuklide-teknik

PET-skannrar från kärnmedicin

Ett varierat sekundärt fält inom kärnteknik är användningen av joniserande strålning från radionuklider . Det finns ett brett utbud av möjliga tillämpningar inom medicin, industri och forskning.

Förmodligen det viktigaste användningsområdet här är medicinsk teknik , där radionuklider och deras strålning används inom radiologi och nukleärmedicin både vid diagnostik och vid behandling av sjukdomar.

Inom medicinsk teknik, men också i materialtestning och inom andra branscher och forskning, används ett brett spektrum av fysiska kärnmätnings-, diagnos-, analys- och testtekniker.

Ytterligare applikationer för radionuklider och deras strålning är till exempel konservering av livsmedel genom bestrålning , joniseringsrökdetektorer , tritiumgasljuskällor och ljusfärger , radionuklidbatterier och värmeelement , beta-voltaik och många andra.

Strålskyddsteknik

I bredare bemärkelse innefattar kärnteknik även strålskydd, som beaktas i alla ovannämnda områden. Detta handlar inte direkt om användningen av radioaktivitet, utan tvärtom minskningen av de negativa effekterna av radioaktiv och annan joniserande strålning av artificiellt eller naturligt ursprung. Strålskyddsteknik utvecklar tekniker för att minska eller undvika skadliga effekter på den mänskliga organismen och miljön på grundval av resultat från strålningsbiologi och radioekologi .

Yrkesutbildning och aktivitet

Behovet av kvalificerade arbetare inom kärnteknikområdet uppskattas också av experter på lång sikt. Detta gäller även länder som har beslutat att avveckla kärnkraft (Tyskland, Schweiz, ...), eftersom kärnkraftsanläggningar som ska avvecklas på medellång sikt fortfarande har höga personalbehov för återstående drift, övervakning, ordnad avveckling och nedmontering av växterna samt behandling av avfallet. Den stora efterfrågan på kvalificerade arbetare uppvägs av en åldrande arbetskraft och ett minskande antal sökande, så att karriärutsikterna för nästa generation bedöms som goda.

På grund av den krävande teoretiska bakgrunden och ämnets komplexitet samt det höga ansvaret för säker hantering av riskerna med teknik krävs i allmänhet en högre utbildning i form av en universitetsutbildning eller vidareutbildning som specialist för en professionell verksamhet inom kärnteknikområdet .

Studiet av kärnteknik tillhör mestadels ingenjörsvetenskaperna , antingen som ett självständigt studieprogram eller som ett studieområde inom ett annat ämne, det mesta inom maskinteknik eller processteknik . Alternativt kan inträde göras genom motsvarande specialisering i naturvetenskapliga kurser (kärnfysik i fysik , kärnkemi i kemi , ...).

Inom lärlingsfältet finns det också vidareutbildningsmöjligheter inom kärnteknikområdet, till exempel en specialisering inom kärnteknik för kraftverk och kraftverkförare eller specialisten för sanering / radioaktiva ämnen (saneringsspecialist).

Online-databaserna BERUFENET och KURSNET från Federal Employment Agency ger information om studie- och utbildningsmöjligheter inom kärnteknikområdet .

Studieerbjudanden i Tyskland

I Tyskland, efter kärnkraftsavvecklingen, har intresset för att arbeta inom kärnteknik minskat avsevärt. Som ett resultat av den fallande efterfrågan har utbudet av utbildningar vid tyska universitet också minskats avsevärt, även om det fortfarande finns många ordförande vid tyska universitet som är aktiva inom kärnteknikområdet. Endast ett fåtal universitet erbjuder fortfarande kurser , specialiseringar eller specialiseringar inom kärnteknikområdet :

I den tyska universitetspolitiken klassificeras "tillämpad kärnfysik" som ett mindre ämne . En översikt över specialiseringsplatserna och utvecklingen av antalet professurer ges på en karta över enheten för små ämnen.

Föreningar

Företag och personer som arbetar inom kärnteknik är organiserade i olika länder i yrkes- , bransch- och specialföreningar :

kritik

Kritiker avvisar kärnteknik - särskilt kärnenergi och vapenteknologi - på grund av den stora potentiella skadan för mänskligheten, naturen och miljön. Enligt motståndarna är farorna med kärnenergiteknik för allvarliga och riskerna kan inte kontrolleras på ett adekvat sätt. Som bevis citerar de olika olyckor , några av dem allvarliga , som redan har inträffat i kärnkraftsanläggningar tidigare. De kräver därför att användningen av kärnkraft undviks .

litteratur

  • Markus Borlein: Kärnteknik . Vogel, 2009, ISBN 3-8343-3131-7 .
  • Dietrich Murswiek : Statens ansvar för teknikens risker. Konstitutionella stiftelser och implementering av skydd mot immissionskydd. Habilitation, 1984 (första habiliteringsuppsats inom miljölagstiftningen)

webb-länkar

Commons : Core technology  - samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. ^ H. Vogg, H. Braun, R. Spoon, A. Lubecki, A. Merz, J. Schmitz, J. Schneider, J. Vehlow: Tillämpning av radionuklidteknik inom kemi och processteknik . I: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry . tejp 32 , nr. 2 , s. 495-510 , doi : 10.1007 / BF02517520 .
  2. ↑ Tillämpning av radioaktivitet inom medicin, industri och forskning. Föreläsning. (Finns inte längre online.) Ordförande för kärnteknik, tekniska universitetet i München , arkiverat från originalet den 19 januari 2012 ; nås den 28 december 2020 .
  3. ↑ a b Timm Kaltenow: Den sista kontingenten . Kärnkraftsavvecklingen har för länge sedan börjat vid universitet - den yngre generationen undviker ämnet kärnteknik. greenpeace-tidningen , nås den 5 oktober 2011 .
  4. ^ A b Hermann Horstkotte: Kärnteknik - examen med kvarvarande risk. ZEIT ONLINE , 25 mars 2011, öppnades 4 oktober 2011 .
  5. ↑ BERUFENET - hitta jobbinformation enkelt. Federal Employment Agency , nås den 4 oktober 2011 .
  6. ↑ KURSNET - Portalen för yrkesutbildning och vidareutbildning. Federal Employment Agency , nås den 4 oktober 2011 .
  7. ↑ Lista över tyska stolar för kärnteknik och relaterade områden. (Inte längre tillgängligt online.) Www.kernenergie-portal.de, arkiverad från originalet den 16 september 2011 ; nås den 28 december 2020 .
  8. ↑ Studier. Ordförande för kärnteknik, tekniska universitetet i München , nås den 5 oktober 2011 .
  9. ↑ Nuclear Safety Engineering M.Sc. Kursbeskrivning. RWTH Aachen , nås den 11 februari 2014 .
  10. ↑ Monika Schneiders: Studerar kärnteknik efter Fukushima. WDR , 3 maj 2011, arkiverad från originalet den 21 februari 2014 .;
  11. ↑ Kärnteknik . (PDF; 958 kB) Aachen University of Applied Sciences , nås den 2 juli 2012 .
  12. ↑ EMiNA. Aachen University of Applied Sciences , nås den 2 juli 2012 .
  13. ↑ Fokus på kärnteknik och fusionsteknik. Institute for Fusion Technology and Reactor Technology (IFRT), Karlsruhe Institute of Technology , nås den 5 oktober 2011 .
  14. ↑ Kärnenergiteknik. Ansökningsämne i kursen teknisk cybernetik. University of Stuttgart , åtkomst 4 oktober 2011 .
  15. ↑ Joerg Starflinger: Applikationsämne kärnenergiteknik. (Powerpoint-presentation; 5,4 MB) (Inte längre tillgänglig online.) Institutet för kärnenergi och energisystem, University of Stuttgart , 20 juli 2011, arkiverat från originalet den 19 januari 2012 ; nås den 28 december 2020 .
  16. ↑ se sidan för små ämnen med specialiserade platser för tillämpad kärnfysik, åtkomst 21 augusti 2015 ( Memento från 15 oktober 2017 i internetarkivet )