CELE KSZTAŁCENIA w/z ENERGETYKI JĄDROWEJ
Transkrypt
CELE KSZTAŁCENIA w/z ENERGETYKI JĄDROWEJ
Mądralin 2013, „Nauka i technika wobec wyzwania budowy elektrowni jądrowej”, Warszawa, 13-15.02.2013 KSZTAŁCENIE W AGH KADR DLA ENERGETYKI JĄDROWEJ Jerzy Janczyszyn, Stefan Taczanowski, Jerzy Cetnar Wydział Energetyki i Paliw, Katedra Energetyki Jądrowej Plan prezentacji 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Potrzeby Historia Cele kształcenia Realizacja Badania Problemy Plany Rozkład zatrudniania w energetyce jądrowej w czasie 90 80 70 60 50 40 technicy 2-Year Degrees 30 4-Year inżynierowie Degrees 20 10 By courtesy of K.L.Peddicord TAMU, USA 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Czas przed elektrowni Yearsuruchomieniem Prior to Initial Plant Operation [a] 0 Zapotrzebowanie na kadry w energetyce jądrowej Mechanical Engineers (mgr inż. ~200 os.) Zatrudnienie ogółem 800÷900 os. elektrownię (USA) Inżynierowie i technicy By courtesy of K.L.Peddicord TAMU, USA (~ 600 os.) (~100os.) staże u dostawcy Proces kształcenia kadr: wymagania • Podnoszenie ogólnej kultury technicznej społeczeństwa – na poziomie edukacji szkolnej (nauczyciele) • Edukacja uniwersytecka w oparciu o specjalistyczną kadrę naukową na odpowiednim poziomie – studia trzystopniowe i podyplomowe • Rozwój kadry naukowej w oparciu o zawansowane programy badawcze • Finansowanie badań naukowych w obszarze inżynierii jądrowej: programy narodowe i międzynarodowe • Transfer wiedzy i kompetencji jądrowej z zagranicy • Wymiana doświadczeń oraz staże zagraniczne • Bieżące szkolenia oraz doskonalenie zawodowe personelu Pominięcie lub ograniczenie któregoś z etapów negatywnie wpłynie na poziom bezpieczeństwa energetyki jądrowej TROCHĘ CHRONOLOGII 1919 – Katedra Fizyki w AG 1961 – Instytut Techniki Jądrowej Studium Techniki Izotopów Promieniotwórczych Sekcja Technicznej Fizyki Jądrowej 1970 – Instytut Fizyki i Techniki Jądrowej 1991 – Wydział Fizyki i Techniki Jądrowej Fizyka Jądrowa, Energetyka, Fizyka Medyczna i Dozymetria 2002 – Międzywydziałowa Szkoła Energetyki Zaawansowane Technologie Energetyczne 2009 – Wydział Energetyki i Paliw Energetyka Jądrowa ABSOLWENCI specjalności FIZYKA JĄDROWA ~300 osób przez 20 lat, bardziej znani: • Wojciech Żurek, LANL • Wacław Gudowski, KTH Sztokholm • Urszula Woźnicka, IFJ • Stefan Taczanowski, AGH • Krzysztof Wierzbanowski, AGH • Paweł Olko, IFJ • Jerzy Cetnar, AGH CELE KSZTAŁCENIA w/z ENERGETYKI JĄDROWEJ Zapewnienie następców i poszerzenie kadry naukowo-dydaktycznej Przez: a) działalność naukową zapewniającą możliwości uzyskiwania stopni i tytułów naukowych w kraju i/lub zagranicą b) staże dydaktyczne na wyższych uczelniach zagranicą celem poszerzenia zakresu wykładanych przedmiotów c) staże w jądrowych zakładach przemysłowych: elektrowniach, zakładach składowania, przeróbki i utylizacji paliwa i odpadów CELE KSZTAŁCENIA w/z ENERGETYKI JĄDROWEJ Kształcenie specjalistów jądrowych dla przemysłu Przez: a) zapewnienie pełnego programu kształcenia oraz stworzenie i wyposażenie na odpowiednim poziomie laboratoriów dydaktycznych fizyki i inżynierii reaktorów jądrowych b) praktyki studenckie w przemyśle jądrowym Dokształcanie inżynierów i techników innych specjalności Przez studia podyplomowe i praktyki zawodowe WYKŁADANE PRZEDMIOTY Przedmioty „jądrowe” na specjalności Energetyka jądrowa (kierunek Energetyka): Przedmiot godz. Energetyka jądrowa I (cały rocznik) Fizyka współczesna Elementy fizyki kwantowej Jądrowe metody pomiarowe Energetyka jądrowa II Aspekty prawne energetyki jądrowej Ochrona radiologiczna i dozymetria Nowe trendy w energetyce jądrowej Materiały reaktorowe Metody numeryczne fizyki reaktor. Symulatory reaktorów Zagadnienia cieplno-przepływowe Radiochemia Bezpieczeństwo reaktorów Eksploatacja reaktorów Podstawy syntezy jądrowej 45 30 15 75 75 15 30 30 45 60 60 60 45 15 45 15 łącznie Liczba absolwentów – ok. 10 rocznie (brak kandydatów) 660 h STUDIA PODYPLOMOWE W latach 2010-12 dla zainteresowanych firm przeprowadzono studia podyplomowe dla wyższej i średniej kadry kierowniczej kier. Prof. Stefan Taczanowski 1. ”Energetyka jądrowa we współczesnej elektroenergetyce” TAURON Polska Energia S.A 2009/10, liczba abs. ~40; 150 godz. (w tym ok. 70% – Energetyka jądrowa) 2. ”Energetyka jądrowa” TAURON Polska Energia S.A 2010/11, liczba abs. ~30; 140 godz. 3. ”Podstawy Energetyki Jądrowej” PBG S.A. 2011/12, liczba abs. ~25; 140 godz. TAURON Polska Energia S.A. wyraził zainteresowanie kontynuacją Studiów Podyplomowych w 2013 r. Główne obszary badawcze w zakresie inżynierii jądrowej • Rozwój metod numerycznych Monte Carlo w projektowaniu systemów i reaktorów jądrowych • Reaktory krytyczne IV generacji – analiza badawcza oraz projektowanie: • – HTR - reaktory wysokotemperaturowe chłodzone helem – LFR - reaktorami prędkie chłodzonymi ołowiem Kogeneracja jądrowa – NGTL – upłynnianie węgla z wykorzystaniem reaktorów jądrowych – wykorzystanie wysokotemparaturowej pary do procesów technologicznych w przemyśle chemicznym • Systemy sterowane akceleratorem - ADS • Reaktory syntezy termojądrowej BADANIA NAUKOWE W ostatnich latach ciągła współpraca w Programach Ramowych UE. Przykładowe projekty: EURATOM Fission 1. EUROTRANS-”EUROpean Research Programme for the TRANSmutation of High Level Nuclear Waste in an Accelerator Driven System” (2005-2010) 2. ELSY: “European Lead-cooled SYstem” (2009) 3. LEADER- “Conceptual Design for LEAD and Gas Cooled Fast Reactor Systems” (2010-2013) 4. ARCHER- „Advanced High-Temperature Reactors for Cogeneration of Heat and Electricity R&D” (2011-2015) Polish-American Co-operation, „The Neutronics of Nuclear Waste (Pu and Minor Actinides) Incineration Systems”, joint project MEN/DOE-96-278; (1996-2000) BADANIA NAUKOWE cd KIC-InnoEnergy (European Institiute of Innovation & Technology), 1. I_SMART-Rozwój detektorów spektrometrycznych SiC do jednoczesnego pomiaru widma neutronów oraz promieniowania gamma w niesprzyjającym środowisku 2. „INEPT – innovative nuclear experimental platform & training” EURATOM Fusion 1. PPCS-” Power Plant Conceptual Study: Conceptual design of a HCLL reactor”, (2004-2005) 2. DEMO: “DEMO Conceptual Study” (2009) 3. NUCLEAR DATA- “Benchmark Experiments to validate EFF/EAF data” (2007-2010) NCBiR 1. "Technologie wspomagające rozwój bezpiecznej energetyki jądrowej„ Zadanie 2:Badania i rozwój technologii dla kontrolowanej fuzji termojądrowej (2011-2015) 2. HTRPL- „Reaktor Wysokotemperaturowy w Polsce” (2012-2015) PROBLEMY Istotnym problemem na jaki napotykamy chcąc kształcić na dobrym poziomie jest brak wsparcia ze strony uczelni i władz ministerialnych: • Ze względów ekonomicznych Uczelnia nie jest zainteresowana kształceniem małych grup (kilku do 10 studentów) • Kształcenie większych grup (>15 osób) nie jest obecnie celowe ze względu na brak zapotrzebowania i słabe zainteresowanie dobrych studentów tą problematyką • Sytuację mogłyby zmienić zachęty finansowe ze strony ministerstw, dla uczelni (dotacje) i dla studentów (stypendia) • Istotny jest także brak widocznej aktywności decydentów, takiej która przekonywała by, że plany budowy EJ są traktowane poważnie i nie zostaną porzucone PLANY W planach Katedry Energetyki Jądrowej AGH są: • • • • • • Promowanie w dziedzinie EJ nowych doktorów, przyszłych następców Rozwój tematyki wykładów w kierunku bardziej zaawansowanych zagadnień EJ Poprawa wyposażenia laboratoriów radiometrycznych w nowoczesną aparaturę (brak środków) Kształcenie w języku angielskim (częściowe lub pełne) Korzystanie z wykładowców zagranicznych, z krajów o dużym doświadczeniu w eksploatacji EJ Prowadzenie studiów podyplomowych o EJ dla nauczycieli gimnazjów, liceów oraz szkół zawodowych i techników (konieczne dofinansowanie) Dziękuję za uwagę WYKŁADANE PRZEDMIOTY Przedmioty „jądrowe” na specjalności Fizyka Jądrowa (kierunki: Podstawowe Problemy Techniki i Fizyka Techniczna) Przedmiot godz. Fizyka i technika jądrowa Inżynieria jądrowa- reaktory Jądrowe metody pomiarowe I, II Detekcja promieniowania Dozymetria i ochrona radiologiczna Inżynieria jądrowa –akceleratory Seminarium z fizyki jądrowej Radiochemia Elektronika jądrowa I, II Metody radioznacznikowe 75 45 105 75 105 45 60 75 165 45 Liczba absolwentów – ok. 15 rocznie WYKŁADANE PRZEDMIOTY Przedmioty „jądrowe” na specjalności Fizyka Medyczna i Dozymetria (kierunek Fizyka Medyczna): Przedmiot godz. Dozymetria I,II,III 150 120 15 75 35 30 60 30 30 Radiochemia I, II Radiofarmakologia Detekcja promieniowania Ochrona radiologiczna Radiobiologia Radioterapia Medycyna nuklearna Biologia radiacyjna Liczba absolwentów – ok. 50 rocznie WYKŁADANE PRZEDMIOTY Przedmioty „jądrowe” na specjalności Energetyka (kierunek Fizyka Techniczna): Przedmiot godz. Fizyka i technika jądrowa Energia jądrowa Jądrowe metody pomiarowe 75 90 75 Liczba absolwentów – ok. 15 rocznie LABORATORIA (WFiIS i WEiP) Pracownia Radiometrii i Dozymetrii Jądrowej (Jądrowe Metody Pomiarowe, Dozymetria i ochrona radiologiczna) Pracownia Radiochemiczna (Radiochemia) Pracownia Detektorów (Detekcja i spektrometria promieniowania) Pracownie komputerowe (Metody numeryczne fizyki reaktorów, Symulatory reaktorów) WSPÓŁPRACA z IFJ PAN Organizacja zestawu ćwiczeń na bazie specjalistycznych laboratoriów IFJ dla studentów specjalności Fizyka Jądrowa i Energetyka Jądrowa z NCEJ Praktyki dyplomowe studentów Z KIC (UE), KTH (Szwecja), Petten (Holandia) Studia II stopnia i doktorskie DYPLOMY n/t ENERGETYKI JĄDROWEJ Przykłady tematów: • Wstępna analiza adaptacji reaktora jądrowego do upłynniania węgla • Wypalanie plutonu w wysokotemperaturowym reaktorze HTR • Influence of the control rod operations on local power distribution and burnup profile in Lead-cooled Fast Reactor (LFR) • Analiza procesów powstawania ciepła powyłączeniowego w reaktorze LFR pod kątem bezpieczeństwa • Analiza wybranych elementów systemu w koncepcji kogeneracji jądrowej • Obliczeniowe porównanie własności fizycznych azotkowego paliwa jądrowego z metalicznym i tlenkowym • Analiza zastosowania programu FLUENT do obliczeń termohydraulicznych w reaktorach jądrowych DOKTORATY n/t ENERGETYKI JĄDROWEJ W ostatnich latach 6 doktorantów rozpoczęło pod opieką Katedry Energetyki Jądrowej studia doktoranckie na WEiP Przykładowe tematy to: Analiza czułości w modelowaniu rdzenia reaktora jądrowego metodą Monte Carlo (Sensitivity analysis in Monte Carlo modelling of nuclear reactor core)