Fukushima'nın Nükleer Mühendisliği Eğitiminin Son Dönüşümü

Fukushima Daiichi nükleer felaketi, ikincil binaları ile tetiklenen büyük 9.0 Büyük Doğu Japonya Depremi ve Mart 11, 2011 tarihinde takip eden kule tsunamisi, nükleer enerji tarihindeki en uygun olaylarından biri olarak ortaya çıkıyor. Üç reaktör çekirdeği, ikincil rezerv binalarda meydana gelen hidrojen patlamaları ve çevre arazi ve denizlerde dağılan radyoaktif materyalin önemli miktarları.Bu felaket, nükleer mühendisliğin nasıl öğretildiği, araştırmaların ve araştırmaların nasıl yapıldığına dair sürekli olarak yeniden şekillendirdi.

Teknik ve Sistemik Başarısızlık Bir Reckoning

Eğitim ve araştırmadaki değişimin boyutunu anlamak için, Fukushima'da neyin yanlış gittiğini ve depremin neden ısıtılması, depremin depremi sonrası binalarda bir araya gelen tsunami dalgalarının, bodrum katlarında yüklü olan acil dizel jeneratörlerinin boyutunu anlamak önemlidir.

Acil teknik başarısızlıkların ötesinde, felaket derinden bir yanlış güvenlik kültürü ortaya çıkardı. 1960'larda tasarladığım Mark, aynı anda birden fazla güvenlik sistemini devre dışı bırakabilecek ortak başarısızlıklar için hesaplayamadı.Uluslararası Atom Enerji Ajansı (IAEA)[Dönetici geliştirmeleri direndi veya gecikti.[Dönemli araştırma komisyonu) Bu sistemi, bugün, nükleer kontrol edilen nükleer kontrollerin sınıfsal başarısızlıklarının yeniden tanımlanmasını öngördü.

Bir Post-Fukushima World'de Curricular Overhaul

2011 yılından önce birçok nükleer mühendislik programı reaktör fiziği, termal-hydraulics ve çekirdek nötronikler üzerinde yoğunlaştı, temel bir gereklilik yerine uzman seçmeli olarak tedavi edilen ciddi kaza analizi ile, bu paradigmayı doğrudan ele geçirdi ve risk değerlendirmesini şimdi her nükleer mühendisin eğitimine genişletdi.

Olasılıksal Risk Değerlendirmesi ve Aşırı Kaza Phenomenoloji Zorunlu Gereksinimler

En acil program değişikliklerinden biri, pompa hataları veya boru molaları gibi zorunlu gelişmiş ders çalışmalarının yaratılmasıydı - şimdi Kaliforniya'nın yoğun bir şekilde yapılanması ve aşırı hava durumu ve uçak etkisi – bazı temel hesaplamalar ve çok yönlü risk modelleri analiz etmeye yönelik olarak, özellikle de Fukushima'nın derslerine yanıt veren kurumlarda, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'de, bu tür temel teknolojideki temel teknolojideki temelleri ve yüksek çözünürlükte olan temel hesaplamaları ele aldı.

Mühendislik etiği ve güvenlik kültürü de nükleer mühendislik müfredatının resmi bileşenleri haline geldi. Öğrenciler, TEPCO'daki kurumsal arızaları incelemekte, şirket memos'ta belgelenmiş normalleştirme ve sürekli iyileşmenin sağlanmasında mühendislerden oluşan sorumluluklar. Bu, sınıfsal olmayan transkriptleri resmi soruşturmalardan korumak, öğrencilerin yalnızca felaketleri önlemelerini engellememesi için teknik uzmanlıktan rahatsız edici bir şekilde zorlanmamalıdır.

Yüksek kaliteli bir simülasyon, bir Öğretim Aracı Olarak

Kaza, yüksek sadakat simülasyon platformlarının gelişimini özellikle eğitim kullanımı için hızlandırdı. Sanal kontrol odaları ve ağır kaza simülatörü MELCOR ve MAAP gibi kodlar üzerinde inşa edilmiş, öğrencilerin gerçek zamanlı olarak Fukushima kaza sıralarını yeniden üretmelerine izin veriyor.Sıklama, alternatif su stratejileri veya zamanlama gibi, 4 yıllık eğitim konsorsiyumlarının tüm mühendislik projelerinin nasıl dahil edildiğini doğrudan gözlemliyor.Bu deneyimsel öğrenme, çoğu zaman özel bir nükleer güvenlik laboratuarlarında yapılan soyut kavramlara dönüştürmek, unutulmaz bir anlayışa dönüştürmek.

HYSPLIT modeli veya özel Gaussian tesisat simülasyonları gibi araçları kullanarak radyografik taşıma ve atmosferik dağıtım araçları kullanarak birçok programda standart bir egzersiz haline geldi. Öğrenciler, gökbilim koşullarını belirsizlik altında nasıl değiştirdiler.

Disiplinlerarası Programlar Bridging Engineering and Society

En ileri görüşlü üniversiteler nükleer mühendislerin saf bir teknik silo içinde çalışamayacağını kabul etti. Nükleer mühendisliği kamusal politika, çevresel bilim veya enerji ekonomisi ile birleştiren çifte derece programları giderek yaygın hale geldi. Bir öğrenci, Avrupa Nükleer Eğitim Ağı'na katılan bilim ve bilim iletişiminde tam bir sertifikayla ilgili olarak nükleer mühendisliğin tam anlamıyla çalışmasını isteyebilir.

İletişim kursları tren mühendisleri, özellikle de Fukushima krizinde olmayan bir yetenek, karmaşık radyasyon ünitesi terminolojisi ve opak resmi ifadeler eroded halk güveninin yanı sıra, öğrencilerin ortak bir topluluk toplantılarına katılmalarını ve teknik verilerin erişilebilir formatlara çevrilmesini gerektirir.

Yeni bir Güvenlik Peyzajında Endüstri-University Partnerships

Teknolojik eğitim alanından sonra önemli ölçüde destek alan öğrenciler doğrudan FLEX ekipmanının yeniden değerlendirilmesine katkıda bulundukları fabrikalara (örneğin, pasif güvenlik özellikleri ve geri ödeme hizmetleri) katkıda bulundukları projelere katıldılar.TheurFLT:0)U.S. Nükleer Düzenleme Komisyonu'nun posta-Fukushima gereklilikleri).

Araştırma Agendas Re, Afett

Fukushima, nükleer materyallerin aşırı koşullar altında nasıl davrandığı konusunda temel boşlukları ortaya koydu. Araştırma finansmanı, niş veya düşük kullanılabilirlik olarak kabul edilen bölgelere doğru aktı ve aşırı amaç, beklenmedik, genişletilmiş enerji ve insan müdahalesinin geliştirilmesi için artan güvenlik iyileştirmelerinden daha fazla değişti.Bu değişim paradigması, ulusal laboratuvar misyonları ve uluslararası işbirliği çerçeveleri yeniden yapılandırdı.

Pasif Güvenlik Sistemleri ve Inherential Güvenli Tasarım

Fukushima'nın merkezi dersi belirsizdi: İsviçre'deki soğutma için aktif güvenlik sistemleri, pompalar olmadan son derece karmaşık olan termosifonlar ve tekneler için üretilen yüksek yakıtlar kullanılarak, sabit yakıtlar ve gelişmiş ısı boruları – 2011 yılından sonra, Ekim ayındaki Panvane tesisi gibi gelişmiş ısı sistemleri, pompalar olmadan son derece karmaşık olan termosifonlar ve betonarme tasarımlarını doğrudan doğrulayan küçük veri depolama koşullarını arayan ve soğutmalı yakıtlar.

Kaza-tolerant yakıt (ATF) araştırma kazadan sonra büyük bir artış aldı. zirconium alaşımı Fukushima'da kullanılan zirkonlar, yüksek sıcaklıklarda buharla birlikte, ikincil kontraseptif alaşımları üreten ve sıvazlanan hidrojen üretti. ABD Enerji'nin kaliteli ilaçlarını içeren bu materyaller araştırmalarında en az hidrojen üretimi sergiliyor.

Şiddetli Kaza Modelleme ve Kaynak Term Analiz

2011 yılından önce birden çok ünitede bir temel eritemülasyon dizisinin ayrıntılı modellemesi ana akım araştırma alanı değildi. Posta-Fukushima dönemi, temel rasyonalasyon, relokasyon ve toz yatağının serinleme simülasyonunu geliştirmek için hırslı bir girişimde bulundu. OECD/NEA'nın gerçek bitki verileri ve radyolojik anketler için dünya çapındaki yarı-komponent nükleer enerji santralinin modellerini geliştirmek için katkıda bulundu.

Kaynak terimi araştırma - radyoaktif yayınların zamanlaması ve büyüklüğüne işaret ediyor - gerçek bir renaissance gördü. Temel açık soru, temel-koncrete etkileşimleri ve çevredeki sonraki ulaşımda eşit derecede rahat olan bir doktora öğrencisidir. Araştırmacılar radyoisotopes'ın kentsel alanlarda nasıl dağıldığını geliştirmek için hesaplamalı akışkan dinamikleri bir araya getiriyorlar, tahliye protokolleri ve uzun vadeli dekontaminasyon stratejileri.

Decommissioning, Robotics ve Çevre Yeniden Araçlama

Japonya Atom Enerji Ajansı ve TEPCO'nun yanında, yoğun beton yoluyla yağdıran ve yeni radyasyon emici elektronikler için onlarca milyar dolar değerindeki bir girişimde bulunuldu.Bu teknolojiler tıbbi görüntülemede, gezegensel araştırma ekosisteminde ve ulusal güvenlikte, Japonya Atom Enerji Ajansı ve TEPCO ile birlikte çalışır, sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan robot ve submerible drone'lar gibi.

Çevre remediasyon araştırmaları, özellikle de radyolojik toprak ve orman ekosistemlerinin çöküşü, radyoecolojide eşsiz bir lisansüstü araştırma fırsatları sunuyor ve bu disiplinler 2011 yılından önce geleneksel nükleer mühendisliği için bir model sistemi haline geldi, ancak şimdi tüm kaza kurtarma alanlarındaki yeni fitneler kullanarak gelişmiş malzemeler ve gelişmiş materyaller kullanılarak gelişmiş.

Gelişmiş Reaktör Kavramları Güvenlik Imperatives tarafından Enerjilendirildi

Fukushima, hafif su reaktör teknolojisi üzerinde bir gölge attı, aynı zamanda akademik araştırmacılar ve startup'lar tarafından temel erişim potansiyelini ortadan kaldıran reaktör konseptlerine enerjik bir araştırma yaptı.Zten tuz reaktörleri, yakıtın düşük basınçlı havacılarla ilgili olarak doğal olarak güvenlik vaat ettiği ve azaltıldığı, yüksek frekanslı noktalardan yenilenen, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bu hızlı reaktörler ve sodyum soğutma sistemleri ile ilgili yüksek lisans programları için yüksek lisans programları için yüksek lisans programları.

Yakıt döngüsü araştırması, uzun süreli atıkların uzun süreli radyooksisitesini azaltmaya ve nükleer enerjinin kabul edilmesinin sadece bitki güvenliğine bağlı olabileceğini anlamaya devam etti.

Global İşbirliği ve Düzenleme

Nükleer kazaların hiçbir sınıra saygı duymadığını ve araştırma topluluğunın yanıtının eşit derecede uluslararası olması gerektiğini vurguladı. IAEA'nın Nükleer Güvenlik Eylem Planı, tüm üye devletler tarafından desteklenen, harmoniz güvenlik yükseltmeleri için bir çerçeve kurdu. Ancak en kalıcı mirası, nükleer güvenlik bilgilerini nasıl elde ettiği, doğrulanmış ve paylaşıldığı işbirliğine sahip olan işbirliğine sahip olan araştırma ağları olabilir.

Uluslararası Araştırma Ağı ve Ortak Projeler

OECD/NEA'nın Nükleer Tesislerin Güvenliği Komitesi altında büyük işbirliği projeleri, Çin'den Fukushima derslerini sistematik olarak ele almak için kapsamını genişletti. Kore, Avrupa ve Kuzey Amerika'dan gelen araştırmacılar, kaza-hiperonal karşılaştırmalar, sismik izolasyon testleri ve olasılıksal risk modelinin geçerliliğini kontrol ediyorlar. Bu ortaklıklar, küresel araştırma sınırlarının arkasındaki küresel toplum araştırmalarını engellemeye yardımcı oluyor.

Avrupa Birliği'nin Ufuk programları, ABD ve Japonya arasındaki sınır ötesi konsülasyonlar gerektiren nükleer güvenlik araştırma çağrılarını finanse etti. ABD-Japonya Sivil Enerji R&D Çalışma Grubu gibi projeler, Amerikan lisansüstü öğrencilerinin Japonya test merkezlerinde, araştırma merkezleri ve endüstrileri arasında ışık su reaktörü güvenliğini ilerletmek için, ABD ve Japonya arasında açıkça motive etti.

Bilimsel Araştırma tarafından Bilgilendirilmiş Çerçeveler

Üniversiteler bugün reaktör operasyonunu yöneten düzenleyici çerçeveleri doğrudan şekillendirdi. Akademik araştırmacılar, üretim-basis sismik ve sualtı yüklerini tanımlayan uzman panellere hizmet ettiler, bu yüzden bitkilerin Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve Japonya'da IAEA'ya, site değerlendirme, acil durum hazırlığı ve düzenleyicilik için güvenlik standartlarını geliştirmelerine yardımcı olmaya devam ettiler.Bu, teknik güvenlik gerekliliklerine ciddi şekilde katkıda bulunmalarını sağlamak için araştırma ve planlamaya hazır hale getirdi.

Risk İletişim ve Kamu Zorunlu Yetkinlik Olarak Güven

Belki de en derin eğitim değişimi, halkın dışsal bir faktör olmadığı ve sistemin güvenliğinin temel parametresi olduğunu göstermiştir. Fukushima, şeffaflık ve iletişim başarısız olursa, nükleer mühendislik programları artık etkilenen topluluklarda yapılan felaketin rolünü analiz eder.

Egzersizler öğrencilerin teknik doğruluğu netlikle dengelemeye meydan okuma, temel profesyonel bir görev olarak bilgi veren özel jargondan kaçınarak, öğrencilerin yerel toplum panellerine araştırma sunabilecekleri ve yakın nükleer tesislere doğrudan geri bildirim almaları için mücadele ediyorlar.

Sonraki -Generation Technologies ve Enduring Legacy

Fukushima dersleri şimdi bir sonraki nükleer inovasyon dalgasında gömülüdür. Küçük modüler reaktörler (SMRs) ve mikroreactors şu anda Fukushima'nın yoğun olarak geliştirdiği pasif güvenlik araştırmasına ciddi bir şekilde müdahale etti. Bu özellikler SMR'ler temel olarak kazaya neden olan genişletilmiş güç kaybının türünü ortadan kaldırır.

Nesil IV konseptleri, özellikle çok yüksek sıcaklık reaktörü ve molten klorür hızlı reaktörü, regüle edilen araştırmaların sunduğu verileri düzenleyici sertifika için de yoğunlaştırdı.Fütüral izotropik (TRISO) sıcaklıkları yüksek olan diğer manyetik sınırlı cihazlar için daha fazla miktardaki bu yüksek ısı geri yükleme ve düşük tritium envanter özelliklerine güvenmektedir.

Fukushima'nın nükleer mühendisliği eğitimi ve araştırmalarında mirası geri çekilmeden değil, temel yeniden ayarlamadan ibaret bir disipline zorladı ve bu tür bir olayın fiziksel olarak imkansız hale getirilmesi için bir disipline yol açtı. Bugün üniversite laboratuvarlarında ve test tesislerine küçük bir retoriklik yapan mühendislerden daha fazla uygun hale geliyor, Mart 2011'tan ortaya çıkan disiplinden daha mütevazi ve net bir şekilde bağlantılı olan bir şekilde daha hassas bir şekilde bağlantılı olan, bu tür bir olayın tekrarlanması için çok daha mütevazi bir şekilde hareket ediyor.