核工程类专业介绍

  一、概述

  我国的核工程类专业是一个与“核”相关的多专业的综合专业类,以认识微观世界的核物理为基础,包括一系列与核能和核技术相关的科学研究及工程应用领域。

  从19世纪末发现放射性元素开始仅仅经历了百余年的发展,人类已经开创了一个应用核能与核技术的新时代,产生了核电、核武器、核动力等影响人类发展进程的重大成就,核技术在国民经济与人民生活中也获得了越来越广泛的应用。从20世纪50年代我国创建核工程类专业以来,各相关高校为国家培养了大批急需人才并在国防建设中创造了令人骄傲的业绩。近年来随着核科学技术的迅猛发展,特别是国家对清洁能源的迫切需求,核工程类专业出现了蓬勃发展的新局面。“核”的研究在人类认识世界的进程中发挥了不可替代的作用,由“核”研究产生的核能与核技术已广泛应用于能源、动力、工业、农业、国防、安全、医学、材料、地质、天文以及基础研究等各领域,特别是与国家的能源战略和国防安全息息相关,在强国富民的发展进程中占有重要的地位。

  核工程类专业以“核”的认识和研究为基础,对数学物理基础有较高要求,学生要学习较多的专业基础课程,具有理工结合的专业特色。在核工程类的各专业中,可以选择研究核与辐射的相关技术,推进其在国民经济各领域的广泛应用;也可以选择研究核能的产生、核燃料循环全过程,开发利用核裂变、核聚变等清洁新能源;当然,核能与核技术应用中的辐射防护、环境保护以及核安全也是必要的专业领域。核工程类不同的专业领域有着共同的基础和方法,同时有各自不同的专业重点,因此具有基础深厚、领域开阔、学科交叉、重点有别的特点。核工程类专业的学生未来所从事的职业常常与国家需求相联系,直接为国家大企业、大工程服务,任务重、要求高、涉及面广,因此对实验动手能力、设计创新能力以及团队管理能力的学习训练也提出了较高的要求。

  核工程类专业培养的学生应该具有比较系统的数理基础和专业基础知识,具有在各自专业领域进行研究、设计、应用和维护的基本能力,富有创新意识和实践技能,要满足基础深厚、适用面宽、工作能力强等工作要求。

  二、专业分类

  核工程类专业分类:核工程与核技术(082201)、辐射防护与核安全(082202)、工程物理(082203)、核化工与核燃料工程(082204)。

  三、培养目标

  核工程类专业培养具有良好的道德修养和科学文化素质,具有核科学与核技术的基础知识、基本理论和基本技能,具有在各自领域进行科学研究、工程设计、运行维护、技术应用等的基本能力,具有创新意识和团队精神,能够在相关领域从事教育、科研、技术开发、项目管理,并能跟随技术发展不断进步的科学研究和工程应用人才。

  四、专业知识

  核工程类的专业知识包括本学科共同的专业基础知识和不同专业领域的专业知识。从加强专业基础知识要求出发,核工程类各专业学生应具备共同的专业基础知识,例如核物理、辐射测量、辐射防护等。围绕核能与核技术的应用,核工程类的核心专业知识主要包括:反应堆物理、反应堆运行、反应堆控制、反应堆热工水力、聚变与等离子物理、核动力系统与设备、辐射探测器、核电子学、核数据获取与处理、生物辐射效应、辐射剂量学、辐射测量与分析、辐射环境监测与评价、核安全、反应堆安全、放射性废物处理与处置、核安全法规与监管、信号处理、加速器、微波技术、辐射成像、核医学、核燃料循环与核材料、同位素分离、离心机技术、级联技术、核化学、放射化学、核材料化学、核燃料工艺等。

  五、就业方向

  毕业生可以在核能行业、核医学、核安全、科研机构等领域从事工作,可以从事核工程师、核技术工程师、核安全工程师、核医学工程师、科研人员等岗位。具体岗位:

  核工程师:从事核能行业的工程设计、建设、运行和管理等工作。

  核技术工程师:从事核技术的研究、应用和开发等工作。

  核安全工程师:从事核安全评估、核安全监管、核事故应急等工作。

  核物理学家:从事核物理学的研究、应用和开发等工作。

  核化学家:从事核化学的研究、应用和开发等工作。

  科研人员:从事核能技术、核科学等领域的研究工作。

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  五、考研学科方向

  考研学科方向为核科学与技术学科。

  核科学与技术学科研究对象包括与核能及核技术应用相关的各个方面。其中核能科学与工程领域主要研究核能的产生、有效利用及其安全性和相关的核技术与工程问题;核燃料循环与材料领域主要研究核裂变和核聚变燃料循环各环节中的科学和技术问题;核技术及应用领域主要研究带电粒子的产生和加速、辐射产生机理、射线与物质的相互作用、辐射成像、辐射探测方法和辐射信息处理等问题;辐射防护及环境保护领域主要研究放射性和有毒有害物质的防护与污染控制等问题。

  核科学与技术学科的理论知识基础主要包括反应堆物理、反应堆热工水力、反应堆结构、反应堆控制、反应堆安全分析、聚变堆工程与等离子体物理、核燃料循环及材料学、同位素分离、核化学化工、粒子加速器及应用、核医学仪器及应用、辐射效应与辐照加工技术、辐射成像学、同步辐射及应用、辐射剂量学、环境风险分析、核废物及危险废物控制工程、核设施概率安全评价、辐射探测学等。

  核科学与技术一级学科的主要二级学科包括核能科学与工程、核燃料循环与材料、核技术及应用、辐射防护及环境保护。

  1.核能科学与工程研究核能的产生、有效利用及其安全性和相关的核技术与工程问题,内容包括:反应堆物理、反应堆热工水力、反应堆结构、反应堆安全、反应堆控制和运行等,是一门由基础科学、技术科学和工程科学组成的具有重大生产实践意义和理论发展前景的综合性学科。

  在具体研究方向上,在对传统成熟堆型(如压水堆、沸水堆等)进行不断完善和改进的同时,各种先进堆型研究,包括快中子堆、高温气冷堆、超临界水冷堆以及熔盐堆等都已经列入我国高科技研究发展项目,其中高温气冷堆已实现示范应用。聚变能源的发展在国际上越来越受到重视,国内在聚变研究领域也取得良好进展,多国合作的国际热核聚变实验堆(ITER)计划将研究解决大量技术难题,是受控核聚变从研究走向实用的关键一步。

  2.核燃料循环与材料 研究核裂变和核聚变燃料循环各个过程中的科学和技术问题,包括:核裂变和核聚变燃料、同位素分离、核燃料转化、燃料元件制造、核燃料的后处理、放射性废物的处理处置、核材料性能及其与环境的相容性、射线粒子与物质的相互作用、环境监测与评价、核工程材料等。该学科方向与物理学、化学、材料科学与工程、化学工程与技术、冶金工程等学科紧密相关。

  在燃料循环前端方面,地浸采铀技术已获发展和推广应用,海水提铀研究也非常活跃。铀浓缩技术由气体扩散法向更加有效、经济与可靠的气体离心法发展。燃料元件技术的发展将进一步提升核燃料的利用效率。

  在核燃料循环后端方面,我国确定了核燃料闭式循环(后处理)的基本路线。发展了具有世界水平的军用后处理技术,基于水法PUREX流程的商用后处理中试厂已完成了热验证实验。基于次锕系元素”分离—嬗变”的核废料处置技术、“铀-钚”循环和“钍-铀”循环的核燃料增殖技术等先进的燃料循环研究取得了阶段性成果。针对快堆正在开展相应的后处理技术研究。

  聚变能将成为未来重要的能源系统之一。氘氚燃料循环包括氚的自持技术,大规模氢同位素分离、净化和氚大安全包容等将成为未来聚变能燃料循环的核心研究方向。

  聚变能将成为未来重要的能源系统之一。氘氚燃料循环包括氚的自持技术,大规模氢同位素分离、净化和氚大安全包容等将成为未来聚变能燃料循环的核心研究方向。

  3.核技术及应用 该学科方向研究带电粒子的产生和加速、辐射产生机理、射线与物质的相互作用、辐射成像、辐射探测方法和辐射信息处理,广泛应用于科学研究、医学诊疗和工农业生产等各个领域。同步辐射主要研究同步辐射光源及自由电子激光物理、技术、工程与应用,辐射物理与辐射效应,辐射探测技术,同步辐射实验技术及方法,同步辐射光学工程,同步辐射在凝聚态物理、化学、生物、材料、能源与环境等各学科研究中的应用(含交叉学科)。放射损伤诊断技术正实现自动化和系统化。辐射技术得到较快发展,并渗透到经济社会的许多领域。

  4.辐射防护及环境保护 主要研究辐射防护,核废物及危险废物的处理技术,废物资源化技术,核废物及危险废物处置技术,放射性物质在地表水、地下水、包气带和大气环境中的迁移、转化、扩散规律,核废物管理的环境影响评价与安全分析,核技术在环境科学与工程中的应用。

  六、新高考科目要求

  需要选物理和化学科目。

  成员1 大学教授职称,硕士研究生,国家级教学评估专家,曾担任某高校教学管理部门负责人,具有30余年的教育教学经历同时,也具有丰富的多年高考填报经历,深受家长和考生好评。特别擅长考生性格与专业的适配性分析,成功案例经得起回访。对出国深造有专门研究和实践经历。子女具有世界排名前50强硕士研究生背景。

  成员2 大学教授职称,硕士研究生,国家级二级心理咨询师,曾担任某高校心理中心主任,具有丰富的多年高考填报经历,特别擅长考生性格与专业的适配性分析,成功案例经得起回访。

  成员3 大学优秀教育管理者,硕士研究生,国家级二级心理咨询师,曾担任某高校学生资助管理中心主任( 正处级)兼学生处副处长,具有丰富的多年高考填报经历,对专业不匹配和大学生学情方面的研究成果较多。子女具有985本硕背景。

  成员4 高级工程师,硕士研究生,国家注册安全工程师,具有丰富的多年高考填报经历(含新高考),深受家长和考生好评。子女具有985硕博直读背景。

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