Технические 15.09.2020

Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

15 мин.

Кратко об истории

Ядерная (атомная) физика – один из разделов физической науки. Предмет изучения – структурные особенности и свойства ядра атома, его превращение (различные реакции, распад, деление). Результаты научных изысканий и методы, используемые в ядерной физике, сегодня активно применяются в других сферах физики, а также в медицине и химии, биологии и технике и так далее.

Первым физиком-ядерщиком называют французского ученого Антуана Анри Беккереля. Будучи последователем знаменитого Рентгена, он открыл явление радиоактивности. Не менее известна среди физиков и математиков семья Кюри. Мария и Пьер продолжили исследовать эту сферу. Результатом их изысканий стало открытие полония и радия. А вот отцом ядерной физики справедливо называют Эрнеста Резерфорда, ведь именно ему принадлежит доказательство существования в атомах ядра с положительным зарядом и электронов – с отрицательным.

Всю первую половину 20 столетия физики потратили на изучение свойств самого атома, а также атомной энергии и ее силы – разрушительной и созидательной. Атомным ядром и его главными составляющими (нейтроном и протоном) заинтересовались не только физики, но и математики, химики, биологи, медики, техники. Результатом такого интереса стало возникновение новых отраслей в науке. На сегодняшний день ядерная физика представляет собой вполне самостоятельное направление, которое состоит из таких разделов:

  • нейтронная;
  • элементарных частиц;
  • ядерной спектроскопии;
  • ядерных реакций.

Профессия «физик-ядерщик» появилась для изучения влияния радиации на природу и человека, контроля термоядерных реакций, разработки правил поведения с ядерными отходами, безопасной эксплуатации атомных электростанций и термоядерных установок.

Общие сведения

Эта профессия появилась совсем недавно, буквально в конце прошлого века. Она родилась с началом массового внедрения в энергетические сети атомных электростанций. Первые экспериментальные АЭС, а также и ядерные боезаряды, обслуживались самими разработчиками, и это были единичные экземпляры таких изделий. Но очень быстро стало ясно, что ядерная отрасль является будущим всей энергетики. Пришлось налаживать обучение специалистов, которые взяли бы на себя всю огромную работу по проектированию энергетических установок, их монтажу и настройке, грамотной и безопасной эксплуатации.

Сегодня ядерная физика окончательно стала прикладной дисциплиной и отраслью народного хозяйства. Несколько особняком здесь стоит упомянуть о теоретической физике атомного ядра; эта область остаётся сферой фундаментальной науки, в которой трудятся немногочисленные физики-исследователи. Однако, основную массу специалистов составляют всё же практики – инженеры энергоустановок, проектанты, разработчики, операторы АЭС, и так далее. Этих специалистов экономике нужно гораздо больше.

Иллюстрация на тему Физик-ядерщик: сведения о профессии, чем занимается, зарплата

Особенности

Начнём с того, что физики-ядерщики – это не совсем учёные, и они не занимаются исследовательской работой в институтах. Они работают на атомных электростанциях и следят за тем, как протекает работа энергоустановок.

Самые первые электростанции обслуживались людьми, их разрабатывавшими. Однако со временем АЭС становилось всё больше, и для их обслуживания понадобился соответствующий квалифицированный персонал.

Сегодня атомная энергетика – это основа экономики многих стран, а ядерная физика стала самой настоящей прикладной дисциплиной. К слову, из университетов атомной энергетики выходят не только физики-ядерщики, но и связанные с этим направлением специалисты. Там же обучают и исследователей, которые занимаются изучением принципов работы атомных ядер; однако подавляющее большинство специалистов – это всё же работники АЭС.

Притом что физики-ядерщики не совершают никаких открытий, эта профессия отнюдь не простая. Физик-ядерщик смотрит за тем, чтобы ядерный реактор работал нормально: он следит за его состоянием, снимает показатели с приборов и делает выводы на основе полученных цифр, перезагружает и запускает новые реакторы.

Малейшая ошибка может повлечь за собой ужасные последствия. Эта работа очень ответственная, и без неё ядерной энергетики, вообще, не было бы как таковой.

Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

Место работы

Основные места работы специалиста-атомщика, это, конечно, объекты энергетики – атомные электростанции. Их было достаточно много ещё в Советском Союзе. Сейчас, когда Россия выходит из кризиса 90-х годов и быстро набирает темпы развития, промышленности требуется всё больше электричества. И потребность в ней будет только возрастать. В стране строятся новые АЭС, буквально каждый год появляются новости о вводе в эксплуатацию новых энергоблоков. Причём возводятся объекты следующих поколений, с новой конструкцией и принципами работы. Старые реакторы, построенные ещё в СССР, постепенно выводятся из эксплуатации.

Например, последние годы постоянно идут сообщения о запуске энергоустановок на смешанном топливе «уран-плутоний». Такие установки способны полностью замкнуть ядерный цикл, то есть позволят избавиться от токсичных ядерных отходов – распад атомного горючего в них происходит до неопасных элементов, которые не требуют столь осторожного и дорогостоящего обращения, как прежде.

Главным работодателем в этой отрасли является корпорация Росатом. Именно эта государственная компания осуществляет проектирование, постройку и эксплуатацию всех АЭС в России. Здесь сосредоточены полные цепочки всех производственных процессов, от добычи урана до проектирования атомных станций, от фундаментальных исследований до надзора за безопасностью на всех этапах производства. Сфера деятельности этого холдинга чрезвычайно широкая, поэтому и вакансий там много.

А на протяжении последнего десятилетия Росатом активно выходит и на зарубежные рынки – компании принадлежит первое место по строительству станций в различных странах по всему миру.

Иллюстрация на тему Физик-ядерщик: сведения о профессии, чем занимается, зарплата

Вторая сфера, где требуются специалисты атомщики, это конечно вооружённые силы. Речь идёт о ядерном оружии. Эта область очень закрытая по понятным причинам, и о ней мало что известно. Однако понятно, что боезаряды требуют разработки, обслуживания, ремонта, хранения. И без подготовленных специалистов здесь не обойтись.

Здесь же можно упомянуть силовые установки на кораблях и подводных лодках. Например, ледоколы и суда для арктической зоны, которые активно строятся сейчас для Северного морского пути, часто оснащаются атомными реакторами.

Следующая область, о которой нужно помнить абитуриенту, раздумывающему об этой специальности – перспективные силовые установки для космических аппаратов. Буквально несколько лет назад начали появляться новости о ведущихся работах над реакторами для космических буксиров. Все ведущие государства сейчас включились в новую Лунную гонку, и на этот раз речь идёт о серьёзном, долговременном освоении нашего спутника. Поэтому тема транспортных систем на атомной энергии быстро становится актуальной.

И наконец, на смену атомным реакторам классической схемы приходят термоядерные технологии. Исследовательские установки работают уже во многих университетах мира, в том числе и в России. Строятся опытные станции, задача которых – досконально исследовать возможность промышленной выработки электричества на термоядерных реакторах. Нет сомнений, что этот новый, чистый вид энергии уже скоро начнёт заменять старые урановые электростанции, и для работы на новой технике тоже будут нужны квалифицированные инженеры.

Иллюстрация на тему Физик-ядерщик: сведения о профессии, чем занимается, зарплата

Обязанности

Работать на атомной электростанции очень непросто. В обязанности физика-ядерщика входит:

  • проверка исправности всех приборов, датчиков, систем и конструкций;
  • регулярные измерения уровня радиации;
  • регистрация нейтральных, заряженных и элементарных частиц;
  • фиксирование и обработка данных, полученных с приборов;
  • анализ допустимых потоков излучения;
  • регулировка безопасности на объекте;
  • учёт и контроль радиоактивных веществ;
  • оценка запасов топлива ядерной станции;
  • контроль отработанного ядерного топлива.

Вот чем занимаются физики-ядерщики в рабочее время. Специалистам этого класса нужно удерживать в голове огромное количество информации. Они должны знать всё о работе АЭС и следить за тем, чтобы работа на вверенном им объекте протекала в соответствии со всеми инструкциями. А также они должны разбираться в принципах работы атомных генераторов и знать, как поступить в той или иной ситуации.

Нельзя переоценить то, что делает физик-ядерщик, ведь от него зависят жизни сотен, тысяч, а, может быть, и миллионов людей.

Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

Обучение

Профессия физика-ядерщика однозначно требует фундаментального уровня образования. Конечно, абитуриенту в первую очередь необходимо отличное знание физики и математики. Нужно с самого начала настраивать себя на очень напряжённую учебную работу.

Для поступления следует присмотреться к таким вузам:

  • Национальный исследовательский ядерный институт МИФИ.
  • Московский технический университет им. Баумана.
  • МФТИ (Московский физико-технический институт).
  • Санкт-Петербургский государственный университет.
  • Санкт-Петербургский политех.
  • Уральский федеральный университет.
  • Дальневосточный федеральный университет.

Ещё на официальном сайте корпорации Росатом можно найти список опорных вузов, которые готовят кадры для рассматриваемой отрасли.

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

История

22 ноября 1942 года подписано Постановление № 1871—872с Совета Народных Комиссаров (СНК) СССР об образовании Московского механического института боеприпасов (ММИБ) Народного комиссариата боеприпасов (НКБ) на базе Московского завода боеприпасов № 398 НКБ. Институту переданы здания эвакуированного Московского полиграфического института — дом № 21 на улице Кирова (сейчас Мясницкая).

Общая площадь, выделенная ММИБ, составляла 10810 м2, из них 9 аудиторий, 13 кабинетов, два чертёжных зала, слесарная и механическая мастерские, спортзал, комната отдыха. В зале под стеклянной крышей была поставлена 75-миллиметровая пушка. При этом в помещениях института отопление, водопровод и канализация не работали, электроэнергия подавалась на 4 часа в сутки.

В институте были организованы 3 факультета: 1. Трубок и взрывателей. 2. Снарядов, мин, авиабомб. 3. Патронов и гильз. Также были организованы 21 кафедра, в том числе: физики (И. В. Ипатов), высшей математики (Н. М. Бескин), металловедения и металлургии (А. Ф. Ланда), сопромата (И. М. Беляев), начертательной геометрии и графики (А. М. Скворцов); химии (В. Г. Георгиевский), деталей машин и транспортных сооружений (С. К. Руженцев), кафедра холодной обработки металлов (Я. М. Хаймович), ныне кафедра информатики и процессов управления, электротехники (А. В. Круковский), иностранных языков (М. И. Михаловская), военной и физкультурной подготовки (М. С. Тимофеев), основ марксизма-ленинизма и политэкономии (В. И. Докукин). Также начали работу кафедры: баллистики, технологии производства снарядов, мин и авиабомб и др.

Общее число преподавателей составило 101 человек. Временным исполняющим обязанности директора института назначен директор полиграфического института Алексей Дыгерн, временным исполняющим обязанности его заместителя — зам. директора полиграфического института Леонид Бахметьев. Учебные занятия начались 1 января 1943 года.

1 апреля 1943 года инженер Антон Фоменко был назначен директором ММИБ. В 1944 году институту был предоставлен ещё дом № 12 на Малой Пионерской улице.

16 января 1945 году ММИБ был переименован в Московский механический институт (ММИ). В 1952 году по Постановлению Правительства СССР были созданы первые четыре отделения в закрытых городах (Озерск, Новоуральск, Лесной, Саров) для подготовки кадров для предприятий атомной отрасли .

28 октября 1953 году переименован в Московский инженерно-физический институт (МИФИ). В 1962 году открыт комплекс зданий МИФИ по Каширскому шоссе. В 1967 году пущен исследовательский реактор МИФИ.

22 ноября 1993 года приказом Госкомвуза России название было изменено на «Московский государственный инженерно-физический институт (технический университет)» .

13 декабря 2001 года Приказом Министерства образования РФ название изменено на «Московский инженерно-физический институт (государственный университет)».

7 октября 2008 года Указом Президента России на базе Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский инженерно-физический институт (государственный университет)» создан Национальный исследовательский ядерный университет. 8 апреля 2009 года Распоряжением Правительства Российской Федерации от № 480-р Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский инженерно-физический институт (государственный университет)» переименовано в Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» и реорганизовано путем присоединения к нему пяти образовательных учреждений высшего образования и 12 образовательных учреждений среднего профессионального образования, расположенных в городах присутствия Госкорпорации Росатом.

С 2011 года — ФГАОУ ВПО Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ).

С 2016 года — ФГАОУ ВО Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ).

Система работы НИЯУ МИФИ со школами, учителями и школьниками

В 2013 году в рамках Пилотного проекта Департамента образования города Москвы по организации профильного обучения в федеральных государственных образовательных организациях высшего образования (постановление Правительства Москвы № 566-ПП) [100] создан Предуниверситарий НИЯУ МИФИ, который является частью единой университетской системы подготовки инженерных кадров, обеспечивающей качество инженерного образования мирового уровня. В составе Предуниверситария: университетский лицей № 1511, университетский лицей № 1523, центр довузовской подготовки НИЯУ МИФИ, центр технологической поддержки образования НИЯУ МИФИ, профильные классы подшефных школ НИЯУ МИФИ, исследовательские лаборатории в школах и лицеях.

В НИЯУ МИФИ создана и успешно развивается Сетевая школа. В её работе принимают участие школы со всей России. Сетевая школа предоставляет возможности бесплатного дистанционного обучения для школьников и педагогов школ, организует дискуссионные площадки, конференции, онлайн лекции и консультации и др.

НИЯУ МИФИ организует проведение олимпиад для школьников: Отраслевая физико-математическая олимпиада «Росатом» [101] , Всероссийский конкурс научных работ школьников “Юниор”, Инженерная олимпиада школьников (совместно с другими вузами: МГУПС (МИИТ), НГТУ, СГАУ, СПбГЭТУ «ЛЭТИ»). Данные олимпиады входят в Перечень олимпиад, который ежегодно формирует Российский совет олимпиад школьников (РСОШ). Это значит, что победителям и призёрам перечисленных олимпиад предоставляются льготы при поступлении в вузы, в соответствие с Порядком поступления в конкретный вуз. Олимпиады проводятся в Москве и других регионах России.

НИЯУ МИФИ ведёт ряд образовательных проектов совместно с Госкорпорацией «Росатом» в городах расположения предприятий атомной отрасли [102] [103] . В рамках проекта «Школа Росатома» для учителей естественнонаучного цикла проводятся курсы повышения квалификации и вебинары; для школьников читаются дистанционные лекции по подготовке к ЕГЭ, к олимпиадам, популярные лекции. При научно-методической поддержке НИЯУ МИФИ открыты Атомклассы в городах: Ангарск, Волгодонск, Глазов, Зеленогорск, Ковров, Нижний Новгород, Новоуральск, Ростов-на-Дону, Северск, Электросталь и др.

Место работы

Физики-ядерщики работают на атомных электростанциях. Уже сейчас их немало на территории РФ, а со временем, скорее всего, будет становиться ещё больше. А значит, и востребованность физиков-ядерщиков будет расти.

При этом нужно понимать, что новые электростанции означают новые технологии, ведь прогресс не стоит на месте. Уже сейчас старые установки советского образца выводятся из эксплуатации, а вместо них строятся новые, работающие на смешанном топливе (плутоний и уран).

Поэтому-то физикам-ядерщикам и нужно идти в ногу со временем, изучать новые типы установок. Хотя в этом есть и плюсы (для физиков): современные установки куда безопаснее и проще в обращении. Кроме того, процесс их работы стараются максимально автоматизировать. Конечно, человек всё ещё нужен на предприятиях подобного типа, ведь компьютер не может заменить его во всём (что, в общем-то, тоже хорошая новость для физиков), но теперь хотя бы не нужно делать всё вручную.

Теперь поговорим о компаниях, дающих рабочие места специалистам в данной области. Лидером здесь, безусловно, является Росатом. Именно он занимается всем, что связано с ядерной энергетикой в России: добычей топлива, его транспортировкой, проектированием и постройкой новых АЭС, исследованиями, обеспечением безопасности на предприятиях – словом, всем.

При этом в последнее время Росатом начал выходить и на международный рынок, что также плодотворно сказалось на количестве рабочих мест, которые предлагает компания.

Но не только Росатом нуждается в физиках-ядерщиках. Их главным «конкурентом» считаются Вооружённые Силы РФ.

Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

Большая часть физиков, которых вербуют военные, занимается контролем над изготовлением и хранением ядерного боезапаса страны. Часть из них также следит за постройкой и эксплуатацией транспортных средств, способных использовать уран в качестве топлива (атомные ледоколы и подводные лодки).

Но и этим не ограничивается сфера возможностей ядерщиков. Ещё им нужно помнить про Роскосмос. На данный момент космические ракеты ещё не летают на ядерном топливе, но если верить СМИ, разработки в этом направлении идут уже несколько лет.

Ещё многие идут работать в так называемую Силиконовую долину, где ведутся разработки новых методов использования и добычи ядерной энергии. К слову, подобные исследования также ведутся и при многих институтах. Хотя всё это скорее уже исследовательская работа, но попробовать свои силы можно.

Как видите, без работы толковый физик-ядерщик точно не останется. Тем более что специалисты в этой сфере востребованы не только у нас, но и за границей.

Если же по какой-то причине физик-ядерщик не сможет найти для себя работу «по специальности», то есть ещё множество отраслей, где его навыки и знания могут пригодиться. Прежде всего это, конечно же, другие сферы энергетической промышленности: гидроэлектростанции, предприятия, занимающиеся получением энергии из солнечного света и ветра, тепловые электростанции.

А ещё физик-ядерщик может легко стать программистом или инженером.

Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

Сколько зарабатывает?

    Ещё буквально в начале XXI века все физики-ядерщики пытались уехать из России и устроиться на работу за границей, ведь платили там в разы больше. К счастью, в последнее время тенденции начали меняться. Зарплата отечественных ядерщиков постепенно растёт и уже почти приблизилась к показателям иностранных специалистов. Это заметили, и в последние годы большинство выпускников предпочитают остаться на родине.

    Разумеется, не стоит сразу же рассчитывать на огромные зарплаты. Даже выпускнику самого престижного вуза поначалу придётся работать простым лаборантом. Зарплата у лаборантов невысокая – в среднем около 20 тысяч рублей.

    Но со временем доход может сильно вырасти. Хороший специалист с научной степенью «в кармане» получает в 3 раза больше – то есть около 60 тысяч.

    А также нужно учитывать размеры нашей страны, где отдельная область – это почти отдельный мир. Разница между зарплатами физиков-ядерщиков из разных регионов может достигать 10, а то и 20 тысяч рублей.

    Кроме того, достоверно неизвестно сколько получают специалисты, приглашённые для работы над секретными и экспериментальными проектами; но, скорее всего, немало.

    Ну и, конечно же, не стоит забывать о карьерном росте, который тут также присутствует. Усердно работая, обычный специалист может вполне стать начальником отдела или даже директором всего предприятия.

    Ядерная физика и инжиниринг и профессия Физик-ядерщик

    Карьерный рост

    Не каждый специалист стремится к карьерному росту, некоторым вполне хватает той должности, которую они занимают. Если же вы амбициозны и хотите развиваться в ядерной физике, придется приложить максимум усилий. На производстве новичок может начать с должности лаборанта. Затем в перспективе – ведущий специалист, начальник отдела и даже директор предприятия.

    Физиков-ядерщиков ждут не только на производстве, но и в научно-исследовательских институтах. Например, в том же «Сколково». Карьера здесь также весьма привлекательна. Из рядового сотрудника можно вырасти до руководителя кластера ядерных технологий. Карьерный рост в НИИ предполагает работу над диссертациями и получение новых ученых степеней.

    Перспективы профессии

    Насколько перспективно сегодня заниматься атомной энергетикой? Есть ли будущее у профессии физика-ядерщика? В том виде, в котором атомная энергетика существует сейчас, будущего у нее нет. Давайте рассмотрим, почему так произошло и как найти выход из сложившейся ситуации.

    На сегодняшний день в атомной энергетике в качестве топлива применяют уран-235. Дело в том, что его запасы на планете крайне скудны. Если темпы развития ядерной энергетики не снизятся, уран¬-235 полностью исчерпается в течение ближайших 50 лет. Примерно в эти же сроки на Земле закончатся газ и нефть. А вот урана¬-238, наоборот, очень много. Его запасов должно хватить на тысячелетия. Загвоздка заключается в том, что для запуска реакции с данным изотопом нужен уран¬235. Времени на разработку и запуск в производство «быстрых» реакторов, которые используют как топливо уран¬-238, все меньше.

    Эта задача очень сложная – как с точки зрения науки, так и с инженерной стороны. Для ее решения нужны огромные интеллектуальные и материальные ресурсы. Если пройти точку невозврата, человечество окажется на грани энергетической катастрофы. Таким образом, профессия физика-ядерщика будет востребованной еще как минимум 50 лет.

    Источники

    • https://edunews.ru/professii/obzor/nauka/fizik-yadershchik.html
    • https://delai-vibor.com/fizik-jaderschik.html
    • https://vplate.ru/professii/fiziki-yadershchiki/
    • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D1%82_%C2%AB%D0%9C%D0%98%D0%A4%D0%98%C2%BB
    [свернуть]
    Оцените статью
    Понравилась статья?
    Комментарии (0)
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Комментарии закрыты.