你了解日本福岛排核污水问题吗?了解核科学与核技术专业吗?

吕布说教育 2023-09-02 08:12:05
核科学历史简介

这几天,大众最关心的是日本福岛排核污水的问题,网上吵得沸反盈天。这个时候,核物理、核科学、核工程类等相关专业悄然进入了大众的视线。

核物理曾经非常红火。众所周知,第一届的诺贝尔物理学奖颁给了伦琴,伦琴发现了X射线。X射线的发现开启了粒子物理的新世界大门。现在大家都知道,X射线是电子产生金属靶,撞击产生光子。产生光子的机理比较复杂。毫无意外,大家顺藤摸瓜进行研究,发现原子可分,有原子核、电子;原子核又可分成中子和质子。居里夫人就是这个激动人心时代的代表人物之一,发现了镭和钚,获得了两次诺奖。

核物理这门学科就这样诞生了,它主要研究原子核的结构、相互作用,以及核能的应用。尤其是核能的应用,打开了潘多拉之盒。人们发现原子核的裂变、聚变能产生巨大能量。这个发现在第二次世界大战期间,很快,核物理被战争利用,人类造出了原子弹和氢弹,是现代地球上威力最大的武器。传统意义上无缚鸡之力的科学家成为了世界上最有力量的一群人,不过科学家们对提高人类的福祉更有兴趣,所以又把核科学利用到了其他很多地方。

在大学里,在物理系里面一般有粒子物理,包括核物理的方向,另外核能在军事、工业、医学上有很多应用,所以在工学里面,有核工程类本科专业,核科学与技术的研究生一级学科。

核工程类专业又可分为核科学与核技术专业、辐射防护与核安全、工程物理和核化工与核燃料工程等专业。

全国叫工程物理系的大概只有清华大学。我遇到好多人都问我,清华工程物理系是干什么的。我总是在心里慨叹,这在清华历史上鼎鼎大名的工程物理系啊,为我国培养了多少核物理方面的人才,现在竟然无人可知。如果关心我国核武器研制的朋友就会明白工程物理是干什么的,中国工程物理研究院又称为九院,是我国研制核武器的一个单列研究院,原子弹和氢弹都是中物院研发出来的。清华为九院输送了很多人才。

当然,现在中国对核的利用也主要在民用方面。清华大学原校长,也是清华工程物理系的毕业生王大中院士获得2020届国家最高科学技术奖。王大中院士做的是高温气冷反应堆,是第四代先进核反应堆型之一,安全性能好。福岛核电站是第二代核电站,安全性能比较差。

核能是个高效、稳定的能源来源,如果把安全性问题解决,大有前途。我国这些年大力发展核能,跟核能的安全性得到提高大有关系。

核工程类专业学什么?

核的应用,涉及到粒子物理,又涉及到工程上的应用,因此核工程类专业其实也是个交叉学科,包括物理、电子学等相关内容。在核工程类专业里,设置最多的专业是核科学与核技术专业。

在清华大学,这个专业的基本课程包括几方面的内容。物理:量子力学、统计力学、流体力学、电动力学;核物理:工程物理概论、核辐射物理与探测学、核工程原理、辐射防护及保健物理;电子信息类:电路原理、模电、数电、信号与系统、核电子学、核信息获取和处理、核仪器概论、核医学仪器与方法。

以上的方向主要偏向核电子学,跟电子信息类专业其实区别不是很大。另外,还有几个方向,反应堆、加速器等,选修7个学分就可以。

工程物理专业的课程跟核科学与技术专业的类似,但对数学和物理的基础课要求加强,是理科专业的要求。

辐射防护与核安全专业的课程跟核科学与核技术专业课程类似,只是多了一些辐射防护方面的课程,包括:辐射探测方法、辐射监测方法与仪器、辐射计量学、蒙特卡洛方法等等。

哪些学校比较好?

我国建国之后,由于担忧其他国家的核讹诈,咬紧牙关制造出了原子弹核氢弹,为此不少院校开设了相关专业。

最好的是清华大学,1955年国家宣布建造原子弹,当时清华的蒋南翔校长认为清华义不容辞,要给国家培养人才,所以在1955年清华开设了工程物理系,有着国内核科学最齐全的方向,在1955年到1965年,当时清华就培养了2000名毕业生,这些毕业生毕业后奔赴在核研究的第一线,由于保密,很多人默默无闻,为国家贡献了一胜。

其次是中国科学技术大学,中科大创建于1958年,当时创建的宗旨就是为两弹一星工程培养高级人才,所以我们可以看到很多两弹一星的元勋都当过中科大的老师。

1955年我国宣布建造原子弹,在北京大学第一个设立了原子能物理班,北大培养了一大批人才。我国的氢弹之父于敏院士,就是北大培养的。在两弹一星的元勋中,于敏是少数几位本土培养的人才,而且是重要功臣。

比较有名的学校还有西安交通大学、北京师范大学、上海交通大学、兰州大学和四川大学。在四川、甘肃,我国都有核基地,所以这两所学校的核科学与技术都很不错。还有哈尔滨工程大学,它的前身是军校哈军工的海军工程系,它很早就设有核科学,因为核潜艇也是我国一个重大项目。

另外还有南华大学,它是原核工业部下属的高校;东华理工大学和成都理工大学,它们都是偏地质类学校,主要是找矿,核反应需要的铀。

核能的发展,一些电力类高校也开设了相关专业,比如华北电力大学和东北电力大学等。这里面最强的是中山大学,它和法国组建了中法核科学与技术学院。法国在核能利用这块是全球最强。

核工程类专业前景

我认为核工程类专业前景不错,核能是一个高效的能源,人类对它的利用还比较初级,还可以深入研究。具体到核能的应用,我国正在大力推进,需要相关的人才。

不过,核能的利用是个巨大工程,很多人会觉得个体的聪明才智不能完全发挥。这些人要慎选。

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