近日,世界卫生组织(World Health Organization)更新了放射性和核紧急情况的关键药物清单,并敦促各国储备相关药物清单以应对核紧急情况。

WHO 考虑的潜在情景包括核电站、医疗或研究设施发生的放射性或核紧急情况,或放射性材料运输过程中发生的事故,以及出于恶意故意使用放射性材料。

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图源:WHO

此消息一出,在社会上引起了巨大的轰动。

担忧之余,大家不禁联想到,日本预计今年将福岛核废水排入太平洋中,并声称经过处理的核废水几乎无害。然而我们都清楚,核废料无论是对环境还是人类健康,带来的影响都是极大的。

核废水的主要元素包括氚、碳14、碘131、铯134和铯137、钴60 和锶90 等。其中锶90 和铯137 中的放射性毒素需要隔离 300~500 年的时间才能达到《国际海洋法公约》的安全水平;钚239、锝99 更是需要隔离几十万年才能达到安全水平......

核废水中的数种放射性元素一旦暴露,极易造成病变,例如白血病、癌症等疾病,甚至可能造成人体基因突变、新生儿畸形,严重危害人类健康!

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历史上的核泄漏事件

“核”对于人类健康和生态环境会带来什么样的具体危害?历史上的三次核泄漏事故发人深省,或许可以给大家一个答案......

1. 美国三里岛核事故

三里岛核电站事故是美国历史上发生过的最严重的一次核事故,曾一度让美国宣布了不会再建设核电站的决定。

1979 年 3 月 28 日,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站二号堆,由于设备故障加之管理人员的操作不当,使得大量放射性物质外溢,此次事故被判定为国际核事件中的第五级(共七级)。

事故发生后,核电站附近约 20 万居民紧急撤离,好在没有造成人员伤亡,无人发生急性辐射反应,周边的植物与农作物也没有明显影响。

但是事故还是引起了美国社会的重视,美国彼时宣布不会再建设核电站。核泄漏后的清理工作一直到 1993 年底才结束,更是花费了 10 亿美金(约合人民币 66 亿元)的高额清理费用。直到 2000 年后,加利福尼亚州、纽约等城市均出现停电、缺电等问题,美国政府才重启核电站建设。

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2. 切尔诺贝利事件

1986 年 4 月 26 日,乌克兰切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生爆炸,核反应堆全部炸毁,大量放射性物质泄露,成为史上最严重的一次核事故,被判定为国际核事件中的第七级(重大事故)。

爆炸导致 31 人当场死亡,其中 28 人均是因为过量的辐射导致的。核电站方圆 30 公里的居民紧急疏散,但后来仍然还是有很多人饱受辐射导致的疾病折磨。附近的生态环境也遭到了严重的破坏...

暴露的辐射尘不仅对切尔诺贝利造成了不可估量的影响,辐射尘随着空气流动飘过俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰,甚至影响到欧洲的部分地区,例如:土耳其、希腊、芬兰、丹麦、挪威、瑞典、奥地利、匈牙利、波兰、瑞士、德国、意大利、爱尔兰、法国和英国等众多国家。

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而关于事故发生的原因,当地政府给出了两种解释:

一种解释是因核电站操纵员操作不当造成;另一种解释为压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)的控制棒设计存在缺陷,最终导致了此次的悲剧。

但无论是哪种,均让人们感受到了“核”的巨大危害。此次事故最终造成 9.3 万人死亡,27 万人因辐射影响发生癌变。经济上的损失也高达 180 亿卢布(约合人民币 17 亿元)。

切尔诺贝利事件发人深省,美国导演乔韩·瑞克(Johan Renck)也将此次事件拍成了影视作品《切尔诺贝利》。此剧一经播出,引得无数观众沉思、落泪...

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3. 日本福岛核事故

2011 年 3 月 11 日,日本东北太平洋地区发生里氏 9.0 级大地震并引发海啸,福岛第一核电厂受地震影响,发生泄露,大量放射性物质外溢。

此后的几天, 1 号、2 号、3 号、4 号机组燃料厂房,相继发生氢气爆炸,放射性气体向大气环境释放。

此次事故与切尔诺贝利事故一样,被判定为国际核事件中的第七级,成千上万人流离失所,周围居民患癌率增加。在距离事故发生地的 320 公里范围内,其中包括菠菜、茶叶、牛奶、鱼虾、牛肉在内的多种食物都检测到放射性污染。

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什么是“核”

危害如此巨大,为什么各国还是离不开“核”呢?核能又可以为人类带来什么呢?今天馆长带你一一了解。

核”能做什么?

“核能”俗称原子能,是通过核反应从原子核释放的能量。最常见的民间用途有核能发电、伽玛手术刀(Gamma Knife)、核能育种等。

核能发电

利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电,从而达到低碳发电的作用,缓解温室效应。由于核能发电所需的“燃料”较少,所以成本也相对较低,故被世界各国广泛应用。

伽玛手术刀

伽玛刀是立体定向放射外科的主要治疗手段,使用钴-60 产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射,由于放射线在靶区分布的特殊性,周围组织几乎不受影响。其特点为无创、无痛、安全、准确且迅速,常运用在颅内多种疾病和全身肿瘤的治疗。

核能育种

乍一听,核能“孕育”出来的粮食,能吃吗?!之前福岛核事故附近的多种食物受到核辐射污染,是完全不能吃的...

但其实,正确的运用“核”育种出来的粮食是安全的,我国还是核能辐射育种领先国哦!

核能育种是通过核辐射来破坏农作物的遗传 DNA,形成“农作物突变品”,然后从中挑选出优质的、对人类有利的性状的新品种。目前,我国已培育出上千种新品种农作物,起到了保障国家粮食安全、推进农业绿色发展的积极作用。

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除此之外,核技术在工业领域应用也十分广泛。例如在辐照加工中的应用有消毒灭菌、食品保鲜,在材料改性工业中的应用有聚合、降解、固化,在工业无损检测中的应用有 X 射线的工业 CT 检测等等。

就连考古学也可以与“核”相结合,例如利用放射性核素“时钟”,可以测定考古样品的年代。

这样看来,其实只要用对了地方,核能还是有非常多用处的,但如何正确运用核和处理核废料至关重要的!加之美国三里岛核事故以及切尔诺贝利核事故有部分原因都是由于核电站操作人员操作不当、设备设计缺陷造成的,所以培养专业的“核从业人员”也是非常必须的~

可以选择什么专业?

听了这么多对于“核”的介绍,有些同学一定会想问,如果未来想要从事“核”相关的工作,应该要学习什么专业呢?

馆长认为,可以考虑核能工程专业(Nuclear Engineering)。

核能工程专业,主要研究核工程与核技术,由基础科学、技术科学和工程科学组成的综合性学科。

专业下设包括:核工程与核技术、辐射防护与核安全、核化工与核燃料工程、工程物理等研究方向。

学生毕业后能在相关领域从事核工程与核技术方面的研究、设计、制造、运行、应用和管理等工作。

课程内容

核能工程专业的课程学习内容大致上包括以下内容:

  • 高等反应堆物理

  • 核反应堆工程及安全

  • 核电站设计

  • 辐射防护及辐射剂量学

  • 核动力装置结构设计与分析

  • 核废料处理工程

  • 核反应堆材料

  • 核应用技术

  • 高等电离辐射探测学

  • 辐射成像原理

  • 核医学影像学

  • 核检测技术

  • 核生物工程

  • 能源与环境

  • 核反应堆核工程

  • 核能应用(裂变和聚变)

  • 核科学技术(医学、物理、化学、安全和材料)

毕业去哪?

核能工程专业毕业生未来可在与能源、核电站、核工程相关的机关、研究设计单位、大中型企业和大专院校等单位中,从事核能领域的研究、设计、制造、运行、调试、经营、管理和教学等相关工作。

对核能专业的误解别再那么深了!

听到核能工程专业,同学、家长们不禁回想起切尔诺贝利事故、福岛核事故等大型核泄漏事件。将“核”看作为洪水猛兽,认为学习核能工程,每天都会接触放射性元素,久而久之对人体造成不可逆的危害,所以不愿申请这个专业。

但事实真的是这样吗?

其实在学校实验室,都有完善且规范的防护措施,防护都是非常科学的,所以只要处理得当,一般不会存在什么影响。

例如,麻省理工学院的核反应堆实验室就在实验室常见问题中表示:

首先从操作安全上来说,在实验室操作的学生都是经过强化培训的,并都是通过了美国核管理委员会(NRC)的许可考试的,他们可以轮班操作反应堆。

其次,在反应堆进行的每项活动都经过精心计划,以尽量减少对人员的辐射剂量,且设施总剂量每年都在减少。2020 年,每位工作人员的平均年剂量为 8 mrem,远低于 NCRP 对辐射工作人员的 5000 mrem 最大值要求。相比之下,居住在波士顿的人们每年的背景辐射约为 300 mrem。

图源:MIT

所以不要再“闻核色变”啦,其实学习这个专业并没有你想象的那么危险!

择校

想要出国学核能工程,哪些学校比较有优势呢?

馆长综合 EduRank 和 USNews 两项排名,为同学们整理出了 2022 年全球核能工程(北美区、欧洲区)院校排名,以及美国核能工程最佳硕士项目排名,供同学们作为择校参考~

EduRank大学综合排名

EduRank 大学综合排名的最终得分由 3 部分组成:45% 研究绩效、45% 非学术突出、10% 校友分数。

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图源:EduRank

EduRank 2022 年各地区核能工程专业排名也是基于这三个数据基础,并详细注明了各校的录取率、平均 SAT 分数、注册人数等信息:

  • 北美地区

北美区最佳核能工程专业的院校排名前六名的高校均在美国:麻省理工学院、威斯康星大学麦迪逊分校、宾夕法尼亚州立大学、普渡大学、密歇根大学安娜堡分校、普林斯顿大学。

图源:EduRank

加拿大只有安大略理工大学一所高校入围北美区前十名:

图源:EduRank

  • 欧洲地区

欧洲区最佳核能工程专业的院校排名前六的学校为:卡尔斯鲁厄理工学院(德国)、联邦理工学院洛桑(瑞士)、皇家理工学院(瑞典)、比萨大学(意大利)、斯图加特大学(德国)、帝国理工学院(英国)。

图源:EduRank

美国硕士排名

美国作为核工业大国,其高校在 EduRank 核能工程北美区学科排名前十名中占比 90 %,所以馆长这里以美国最佳核能工程专业硕士项目排名为例,为准备到美国深造的同学们给出一个择校参考。

USNews 2022 美国核能工程专业硕士项目排名Top级的高校分别是:

1.密歇根大学安娜堡分校

2.麻省理工学院

3.北卡罗来纳州立大学

4.德州农工大学

5.加州大学伯克利分校

6.伊利诺伊大学香槟分校

7.田纳西大学诺克斯维尔分校(Tickle)

8.威斯康星大学--麦迪逊分校

9.佐治亚理工学院

10.宾夕法尼亚州立大学

11.普渡大学

12.俄勒冈州立大学

图源:USNews

申请所需材料

本科

  • 高中毕业证

  • 高中学术成绩单;

  • 语言成绩:托福、雅思等;

  • 申请北美的高校可提供 SAT/ACT 成绩;

  • 申请英国的高校需提供 A-level 或 IB 考试成绩;也可以选择就读预科课程。

硕士

  • 本科毕业证/学位证或在读证明;

  • 本科学术成绩单;

  • 语言成绩:托福、雅思等;

  • 申请北美核能工程硕士一般还需提供 GRE;

  • 三封推荐信;

  • 部分学校需参加入学常规测试。

以上信息仅供参考,具体申请要求请参考各校官网~

好啦,以上就是关于核以及核能工程专业的介绍。

整体来说,核能工程专业的入学门槛相对于其他学科来说会略高一些,入学后的学业压力和课程难度也都是不小的。

但也因为这些因素,核能专业的就业前景都非常不错,加之我国的核工业正处于高速发展期,绝大多数毕业生都能找到专业对口的工作。

所以如果同学对于核有兴趣,不妨多考虑一下这门专业吧~

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