Kas ir kodoltehnika?

Kodoltehnika ir joma, kurā kodolinženieri strādā ar radiāciju un radioaktīviem materiāliem, lai izstrādātu procesus un attīstītu to izmantošanu elektroenerģijas ražošanā, rūpniecībā un kodolmedicīnā. Tie, kas strādā kodolinženierijas nozarē, risina tādas reālas problēmas kā kodolatkritumu apsaimniekošana, reaģēšanas protokoli kodolspēkstaciju avārijām un to, kā radiācija var efektīvi ārstēt vēzi. Cilvēki, kas strādā kodolinženierijas nozarē, ir guvuši plašu apmācību, un viņiem ir labas zināšanas progresīvā matemātikā, ķīmijā un fizikā. Kodoltehnikā ir daudz dažādu specializētu jomu, tostarp kodolenerģijas ražošana, kodolenerģijas izmantošana medicīnā un kodolenerģijas blakusproduktu ietekme uz vidi.

Kopš 19. gadsimta beigām inženieri ir iztēlojušies dažādus atomos uzkrātās enerģijas izmantošanas veidus, tostarp ar kodolenerģiju ražotā tvaika izmantošanu turbīnu pagriešanai un elektroenerģijas ražošanai. 1957. gadā sāka darboties pirmā pilna mēroga atomelektrostacija. 1984. gadā ar kodolenerģiju saražotās elektroenerģijas apjoms pārsniedza hidroelektrostaciju, un 2011. gadā ASV vien ir 109 atomelektrostacijas, kas saražo 610 miljardus kilovatstundu elektroenerģijas.

Medicīnas pasaulē kodolenerģiju izmanto dažādās jomās, sākot no magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI), vēža ārstēšanā un ķirurģijā, izmantojot kodolgamma nazi. Lai gan agrīnie staru terapijas veidi radīja nevajadzīgus bojājumus apkārtējiem audiem, ārsti tagad var precīzi noteikt precīzu radiācijas daudzumu, kas nepieciešams audzēju iznīcināšanai, nekaitējot citiem dzīvībai svarīgiem audiem un orgāniem. Koncentrētie starojuma stari, ko izmanto gamma nazī, ļauj ķirurgiem veikt neinvazīvu medicīnisku procedūru, ārstējot audzējus dziļi ķermenī. Citas kodolmedicīnas ierīces ietver stereotaktiskās ierīces, lāzera starus un lineāros paātrinātājus, kas ir paredzēti un ārstē pacientus bez operācijas. Viena trešdaļa no visām ASV veiktajām medicīniskajām procedūrām izmanto kādu kodolinženierijas izstrādāto tehniku.

Vides saglabāšana ir arī svarīga kodolinženierijas sastāvdaļa. Ir daudzas valsts un starptautiskas aģentūras, piemēram, Kodolenerģijas regulēšanas komisija (NRC) un Starptautiskā Atomenerģijas aģentūra (IAEA), kuru uzdevums ir rūpīgi uzraudzīt kodolmateriālu izmantošanu un iznīcināšanu. Tādas organizācijas kā Kodolenerģijas institūts aizsargā vidi, sadarbojoties ar citām organizācijām, lai izstrādātu metodes un procedūras drošai apstrādei ar bīstamiem kodolatkritumiem, kas rodas kodolenerģijas ražošanā. Citi kodolinženieri strādā, lai izstrādātu drošākas kodolspēkstacijas iekārtas, izstrādātu jaunus drošības protokolus, lai novērstu un apstrādātu nejaušu piesārņojumu, un atrastu jaunas metodes kodolatkritumu apglabāšanai.