Kejuruteraan nuklear memainkan peranan penting dalam menyelesaikan cabaran tenaga masa depan dan memajukan teknologi sinaran. Ketahui cara tenaga nuklear, pelakuran dan kejuruteraan sinaran menyumbang.
Kejuruteraan nuklear dibahagikan kepada tiga bidang utama. Kejuruteraan sistem nuklear, kejuruteraan gabungan dan plasma, dan kejuruteraan sinaran. Minat peribadi saya adalah dalam bidang kejuruteraan sistem nuklear dan bahan nuklear. Pada masa ini, saya bekerja sebagai pelatih di Makmal Bahan Nuklear di Universiti Kebangsaan Seoul sejak musim panas lalu. Pada masa hadapan, saya merancang untuk memasuki sekolah siswazah yang berkaitan dengan bahan nuklear dan melakukan penyelidikan mengenai isu bahan yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah tenaga masa depan. Sekarang, saya akan memperkenalkan tiga bidang Jabatan Kejuruteraan Nuklear.
Yang pertama ialah kejuruteraan sistem nuklear. Malah, tidak keterlaluan jika dikatakan jabatan kejuruteraan nuklear diwujudkan untuk membangunkan kemahiran kejuruteraan berkaitan loji tenaga nuklear. Begini cara loji kuasa nuklear berfungsi Apabila uranium dihujani dengan neutron, nukleus uranium terbelah, membebaskan tenaga melalui prinsip kesetaraan tenaga Einstein. Tenaga ini digunakan untuk mendidih air dan memutar turbin dengan wap untuk menjana elektrik. Bidang sistem nuklear sekali lagi dibahagikan. Terdapat bidang untuk mereka bentuk loji janakuasa nuklear, bidang yang mengkaji cecair yang mengalir melalui paip, bidang yang menganalisis dan mengkaji kemalangan yang dijangkakan untuk keselamatan loji kuasa, bidang yang mengkaji bahan yang digunakan dalam loji kuasa nuklear dan cara memproses bahan api nuklear terpakai dalam loji kuasa, dan bidang fizik reaktor nuklear yang mengkaji cara mengira dan mensimulasikan bilangan dan pergerakan neutron untuk nuklear, bahan mentah yang dihasilkan oleh uranium komputer.
Kemudian terdapat gabungan dan kejuruteraan plasma. Jabatan Kejuruteraan Nuklear pada mulanya diwujudkan sebagai Jabatan Kejuruteraan 'Nuklear' untuk menjalankan penyelidikan berkaitan loji tenaga nuklear. Walau bagaimanapun, memandangkan loji janakuasa baharu diperlukan kerana masalah seperti pelupusan bahan api nuklear terpakai dan berlakunya kemalangan besar di loji janakuasa nuklear, matlamat baharu itu adalah untuk membina loji kuasa bahan api hidrogen yang tidak mengeluarkan radioaktiviti. Oleh itu, jabatan itu kemudiannya ditukar nama kepada Jabatan Kejuruteraan 'Nuklear'. Pada masa ini, Universiti Kebangsaan Seoul adalah satu-satunya universiti di Korea yang menjalankan penyelidikan mengenai penjanaan kuasa gabungan nuklear. Izinkan saya menerangkan secara ringkas prinsip loji kuasa gabungan nuklear. Apabila anda menaikkan suhu untuk membuat molekul hidrogen dengan tenaga tinggi, ia menjadi plasma. Keadaan plasma ialah keadaan seperti tiga keadaan jirim: pepejal, cecair dan gas. Apabila suhu bahan sangat tinggi, atom dipisahkan menjadi proton dan elektron dan bercampur bersama, ini dipanggil keadaan plasma, itulah sebabnya ia kadang-kadang dipanggil keadaan keempat jirim. Apabila dua nukleus hidrogen dalam keadaan plasma berlanggar untuk membuat helium, terdapat perbezaan jisim antara dua nukleus hidrogen dan nukleus helium, dan tenaga dilepaskan sepadan dengan perbezaan jisim. Tenaga ini boleh dimanfaatkan untuk mendidih air dan memutar turbin untuk menjana elektrik, seperti dalam kuasa nuklear. Kami belum membina loji kuasa gabungan lagi, tetapi kami sedang dalam proses membina satu. Terdapat banyak perincian dalam bidang ini. Untuk membina loji kuasa pelakuran, terdapat medan yang membina dan bereksperimen dengan reaktor pelakuran nuklear, atau tokamaks, di mana pelakuran nuklear berlaku, medan yang mensimulasikan plasma di dalam tokamak, medan yang cuba mewujudkan teori plasma yang digunakan untuk menjana kuasa pelakuran nuklear, dan medan yang menggunakan plasma secara industri.
Gabungan nuklear dan kejuruteraan plasma adalah bidang yang sangat menarik dan mencabar. Ramai penyelidik percaya bahawa pelakuran nuklear adalah salah satu cara untuk menyelesaikan masalah tenaga kita secara asas. Pelaburan nuklear boleh memberikan tenaga tanpa had, dan tidak seperti bahan api fosil yang sedang digunakan, ia menghasilkan sangat sedikit sisa radioaktif. Walau bagaimanapun, masih terdapat banyak cabaran teknikal untuk mengkomersialkan teknologi ini. Sebagai contoh, teknologi diperlukan untuk memastikan plasma stabil dan cekap menukarnya kepada tenaga. Penyelidik dari seluruh dunia bekerjasama untuk menangani cabaran ini, termasuk International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), sebuah projek penyelidikan kerjasama antarabangsa. ITER ialah projek penyelidikan terbesar di dunia untuk merealisasikan tenaga gabungan nuklear, dan banyak negara, termasuk Korea, terlibat.
Akhir sekali, terdapat bidang kejuruteraan sinaran, yang mengkaji punca fizikal bagaimana nukleus atom memancarkan sinaran dan cara sinaran boleh digunakan dalam kehidupan sebenar, seperti peralatan rawatan perubatan dan pensterilan makanan. Sinaran digunakan secara meluas untuk merawat kanser, dan terapi sinaran telah menjadi kaedah rawatan yang berkesan untuk ramai pesakit kanser. Sinaran juga memainkan peranan penting dalam pelbagai industri, seperti pemeliharaan dan pensterilan makanan dan ujian bahan yang tidak merosakkan. Penyelidikan dalam kejuruteraan sinaran menyumbang kepada pembangunan teknologi untuk penggunaan sinaran yang selamat dan kemajuan dalam teknologi perlindungan sinaran. Penggunaan sinaran yang selamat adalah penting untuk kesihatan manusia dan perlindungan alam sekitar, dan jurutera sinaran terus menyelidik untuk mencapai matlamat ini.
Kejuruteraan nuklear melibatkan kepelbagaian kajian untuk mengkaji bidang-bidang di atas, maka perlu mempunyai pengetahuan am tentang subjek yang dipelajari dalam bidang kejuruteraan elektrik, kejuruteraan bahan, kejuruteraan mekanikal dan lain-lain.Kejuruteraan nuklear juga dipanggil sains pelbagai disiplin kerana loji tenaga nuklear hanya boleh dibina dengan menggunakan teori dan teknologi terkini dari semua bidang kejuruteraan. Pada tahun pertama, anda akan belajar fizik, kimia, statistik, matematik, pengaturcaraan komputer, dan lain-lain sama seperti pelajar kejuruteraan lain. Pada tahun kedua anda, anda akan mengikuti kursus yang menyediakan anda untuk menjadi pakar. Elektromagnetisme, Pengenalan kepada Kejuruteraan Nuklear, Fizik Moden, dan Matematik Industri. Pada masa ini, anda boleh mendapatkan gambaran keseluruhan semua bidang kejuruteraan nuklear dan memutuskan bidang yang ingin anda pelajari pada masa hadapan. Pada tahun ketiga, anda akan belajar bagaimana untuk menyatakan kelakuan neutron dan kelakuan plasma secara matematik, yang unik kepada kejuruteraan nuklear. Anda juga akan memilih untuk mempelajari subjek seperti mekanik bendalir, termodinamik dan kimia fizikal. Menjelang akhir tahun ketiga, anda mempunyai idea yang cukup bagus tentang perkara yang anda mahu lakukan, dan pada tahun keempat, anda boleh memilih kursus dalam bidang kegemaran anda. Dalam kes saya, saya mengambil kursus khusus dalam sains bahan dan kejuruteraan dan kejuruteraan mekanikal untuk membuat penyelidikan dalam bidang bahan nuklear.
Selepas menamatkan pengajian dari Kejuruteraan Nuklear, seperti kebanyakan pelajar kejuruteraan, anda boleh mendapatkan pekerjaan atau pergi ke sekolah siswazah, dan selepas tamat pengajian, anda boleh bekerja di institut penyelidikan atau menjadi profesor. Syarikat yang terlibat dalam tenaga nuklear termasuk Korea Hydro & Nuclear Power, Doosan Heavy Industries & Construction, Samsung Heavy Industries & Construction dan Hyundai Engineering. Institut penyelidikan termasuk Institut Penyelidikan Tenaga Atom Korea, Institut Penyelidikan Gabungan Nuklear Kebangsaan dan Bahan Api Nuklear KEPCO. Sekolah yang mempunyai jabatan kejuruteraan berkaitan nuklear termasuk Universiti Kebangsaan Seoul, Institut Sains dan Teknologi Termaju Korea (KAIST), Universiti Hanyang, Universiti Kyung Hee, Universiti Chosun dan Universiti Jeju. Pada masa kini, disebabkan kekurangan tenaga kerja berkaitan nuklear, jurusan berkaitan nuklear sedang ditubuhkan di sekolah lain seperti POSTECH dan Universiti Dongguk.
Kejuruteraan nuklear adalah satu disiplin yang menawarkan banyak cabaran dan peluang. Ia boleh menyumbang kepada menyelesaikan masalah tenaga masa hadapan dan membangunkan kaedah pengeluaran tenaga yang lebih selamat dan cekap. Selain itu, pelbagai teknologi gunaan menggunakan sinaran memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti perubatan, industri, dan alam sekitar. Dengan mengambil jurusan kejuruteraan nuklear, kita boleh menyumbang kepada pembangunan teknologi untuk masa depan yang lebih baik, yang seterusnya dapat meningkatkan kualiti hidup manusia.
