नाभिकीय अभियांत्रिकी

नाभिकीय अभियांत्रिकी उन प्रणालियों की अभिकल्पना और अनुप्रयोग से संबंधित इंजीनियरिंग अनुशासन है जो परमाणु प्रक्रियाओं द्वारा जारी ऊर्जा का उपयोग करती है। नाभिकीय अभियांत्रिकी का सबसे प्रमुख अनुप्रयोग बिजली उत्पादन है। दुनिया भर में, 32 देशों में लगभग 440 परमाणु प्रतिघातक नाभिकीय विखंडन के माध्यम से दुनिया की 10 प्रतिशत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। भविष्य में, यह अपेक्षा की जाती है कि परमाणु संलयन से ऊर्जा उत्पन्न करने का एक और परमाणु साधन जुड़ जाएगा। दोनों प्रतिक्रियाएं परमाणु बंधन ऊर्जा का उपयोग करती हैं जो तब निकलती है जब परमाणु न्यूक्लियॉन या तो अलग हो जाते हैं (विखंडन) या एक साथ लाए जाते हैं (संलयन)। उपलब्ध ऊर्जा बंधनकारी ऊर्जा वक्र द्वारा दी जाती है, और उत्पन्न मात्रा रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होने वाली ऊर्जा से कहीं अधिक है। 1 ग्राम यूरेनियम के विखंडन से 3 टन कोयला या 600 गैलन ईंधन तेल जलाने जितनी ऊर्जा वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड डाले बिना प्राप्त होती है। ^[1]

व्यावसायिक क्षेत्र

संयुक्त राज्य अमेरिका वर्तमान में अपनी बिजली का लगभग 20% परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से उत्पन्न करता है। इस क्षेत्र में परमाणु इंजीनियर सामान्यतः, प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से, परमाणु ऊर्जा उद्योग में या राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं के लिए काम करते हैं। ^[2] उद्योग में वर्तमान अनुसंधान निष्क्रिय सुरक्षा सुविधाओं के साथ अल्पव्ययी और प्रसार-प्रतिरोधी प्रतिघातक अभिकल्पना तैयार करने के लिए निर्देशित है। कुछ सरकारी (राष्ट्रीय) प्रयोगशालाएं निजी उद्योग और अन्य क्षेत्र जैसे परमाणु ईंधन एस और परमाणु ईंधन चक्र, उन्नत प्रतिघातक अभिकल्पना, और परमाणु हथियार अभिकल्पना और रखरखाव जैसे क्षेत्रों में अनुसंधान प्रदान करती हैं। अमेरिकी प्रतिघातक सुविधाओं के लिए प्रशिक्षित कर्मियों (सैन्य और नागरिक दोनों) का एक प्रमुख पाइपलाइन / स्रोत यूएस नेवी परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम है, जिसमें दक्षिण कैरोलिना में इसका परमाणु ऊर्जा विद्यालय सम्मिलित है। वर्ष 2022 में नाभिकीय अभियांत्रिकी में रोजगार लगभग नौ प्रतिशत बढ़ने का अनुमान है, जैसा कि सेवानिवृत्त परमाणु इंजीनियरों को बदलने, बिजली संयंत्रों में सुरक्षा प्रणालियों के रखरखाव और अद्यतन करने और परमाणु चिकित्सा के अनुप्रयोगों को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक है। ^[3]^[4]^[5]

परमाणु चिकित्सा और चिकित्सा भौतिकी

चिकित्सा भौतिकी परमाणु चिकित्सा का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है; इसके उप-क्षेत्रों में परमाणु चिकित्सा, विकिरण चिकित्सा, स्वास्थ्य भौतिकी और नैदानिक प्रतिबिंबन सम्मिलित हैं। ^[6] एक्स-रे मशीन एस, एमआरआई और पीईटी क्रमवीक्षक और कई अन्य उपकरणों सहित अत्यधिक विशिष्ट और जटिल संचालन उपकरण, सूक्ष्म उपचार विकल्पों का खुलासा करने के साथ-साथ आधुनिक चिकित्सा की अधिकांश नैदानिक क्षमता प्रदान करते हैं। ^[7]^[8]

परमाणु सामग्री

परमाणु सामग्री अनुसंधान दो मुख्य विषय क्षेत्रों, परमाणु ईंधन एस और परमाणु सामग्री के विकिरण-प्रेरित संशोधन पर केंद्रित है। परमाणु प्रतिघातकों से बढ़ी हुई दक्षता प्राप्त करने के लिए परमाणु ईंधन में सुधार महत्वपूर्ण है। विकिरण प्रभावों के अध्ययन के कई उद्देश्य हैं, जिसमें प्रतिघातक घटकों में संरचनात्मक परिवर्तनों का अध्ययन करना और नैनो-संशोधन का अध्ययन करना सम्मिलित है, जिसमें आयन-बीम या कण त्वरक सम्मिलित हैं। ^[9]

विकिरण संरक्षण और माप

विकिरण माप विकिरण सुरक्षा के विज्ञान और अभ्यास के लिए मौलिक है, जिसे कभी-कभी विकिरणविज्ञानीय सुरक्षा के रूप में जाना जाता है, जो अनियंत्रित विकिरण के हानिकारक प्रभावों से लोगों और पर्यावरण की सुरक्षा है। ^[10]

परमाणु इंजीनियर और विकिरणविज्ञानीय वैज्ञानिक अधिक उन्नत आयनकारी विकिरण माप और प्रणालियों का पता लगाने, और प्रतिबिंबन प्रौद्योगिकियों में सुधार के लिए इन प्रगति का उपयोग करना; इन क्षेत्रों में संसूचक अभिकल्पना, निर्माण और विश्लेषण, मौलिक परमाणु और परमाणु मापदंडों की माप, और विकिरण प्रतिबिंबन सिस्टम, अन्य सम्मिलित हैं।