Описание профессии физик-ядерщик — где учиться, зарплата, плюсы и минусы

Не ошибиться бы с выбором

Чтобы ученику не пришлось ломать голову, мучить себя сомнениями, лучше походить на дни открытых дверей в ВУЗы. Не только почитать информацию об интересующей специальности, но и пообщаться со специалистами, если такое возможно. Нередко выходит так, что ребенок или подросток мечтает об одном, а получает совершенно другое, потому что представлял себе всё иначе. Лучше сразу открыть глаза на правду, чтобы не было потом мучительно. Может стать хорошим советчиком книга по интересующей специальности. Физика в школе и колледже сильно отличается от вузовской программы. Конечно, можно перетерпеть несколько сессий и забыть о конкретном предмете, а если именно на нем зиждется вся специальность и будущая профессия? К выбору нужно подходить тщательно.

Есть такие ребята, которые с детства любят паять микросхемы, собирать модели, проектировать будущий загородный дом, разбираются с малых лет в автомобилях. Им, однозначно, стоит идти соответственно: первому – на факультет микроэлектроники, полупроводниковых приборов, в приборостроительные институты; второму – на архитектурный или строительный факультет; третьему – на автодорожный/автомобильный.

Где можно работать

Ядерная энергетика прочно вписана в нашу жизнь. Хотя люди, не связанные с этой сферой, даже не догадываются, сколько специалистов в ней задействовано, все мы ежедневно пользуемся результатами работы атомных реакторов.

Современные физики-атомщики трудятся в частных и государственных учреждениях, занимаясь исследованиями и контролем ядерных реакторов, либо занимаются научной или преподавательской деятельностью.

На сегодняшний день перед атомщиками стоит множество непростых задач; одна из самых важных — перевод реакторов на другой вид топлива, поскольку запасы урана-235 заканчиваются. Отечественные физики недовольны тем, что в России связанные с этими задачами исследования финансируются недостаточно, поэтому многие настроенные на научную деятельность атомщики рассматривают возможность работы за рубежом.

Для работы за границей важно иметь зарубежный диплом, что очень упростит начало трудовой деятельности. Образование, полученное в немецких вузах, признается во всех европейских странах, а по окончании университетского курса выпускники получают возможность устроиться на работу в Германии

История

Во втором веке до н. э. инженерами называли создателей и операторов военных машин. Понятие «гражданский инженер» появилось в XVI веке в Голландии применительно к строителям мостов и дорог, затем в Англии, Пруссии и России. В русском войске XVI века инженеры назывались «розмыслами». Понятие и звание инженера давно применялись в России, где инженерное образование началось с основания Петром I в 1701 году в Москве Школы математических и навигационных наук (Школа Пушкарского приказа), а затем в 1712 году первой инженерной школы.

Инженеры объединяются в национальные, региональные и международные научные общества и профессиональные ассоциации, к примеру Американское общество инженеров-механиков (США), Институт инженеров электротехники и электроники (США), Российская инженерная академия, Российский союз инженеров. Посредством этих организаций осуществляется координация научных исследований, разработка технических стандартов, повышение квалификации, защита и представление интересов инженерного сообщества и другая деятельность. Основной формой обмена идеями, информацией и опытом для инженерного сообщества являются публикации в профессиональных изданиях, а также профессиональные научные и научно-практические форумы — съезды, конференции, семинары.

Статуя инженера Роберта Фултона в Капитолии

Примерный список должностных обязанностей инженера:

• С использованием средств вычислительной техники, коммуникаций и связи, выполняет работы в области научно-технической деятельности по проектированию, строительству, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управления, метрологическому обеспечению, техническому контролю и т. п.
• Разрабатывает методические и нормативные документы, техническую документацию, а также предложения и мероприятия по осуществлению разработанных проектов и программ.
• Проводит технико-экономический анализ, комплексно обосновывает принимаемые и реализуемые решения, изыскивает возможности сокращения цикла выполнения работ (услуг), содействует подготовке процесса их выполнения, обеспечению подразделений предприятия необходимыми техническими данными, документами, материалами, оборудованием и т. п.
• Участвует в работах по исследованию, разработке проектов и программ предприятия (подразделений предприятия), в проведении мероприятий, связанных с испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию, а также выполнении работ по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов, в рассмотрении технической документации и подготовке необходимых обзоров, отзывов, заключений по вопросам выполняемой работы.
• Изучает и анализирует информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современную электронно-вычислительную технику.
• Составляет графики работ, заказы, заявки, инструкции, пояснительные записки, карты, схемы, другую техническую документацию, а также установленную отчетность по утверждённым формам и в определенные сроки.
• Оказывает методическую и практическую помощь при реализации проектов и программ, планов и договоров.
• Осуществляет экспертизу технической документации, надзор и контроль за состоянием и эксплуатацией оборудования.
• Способствует развитию творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использованию передового опыта, обеспечивающих эффективную работу предприятия.

StudyInFocus

В чем суть профессии Инженер-Физик?

Инженеры-Физики разрабатывают и строят физико-техническое оборудование, проектируют измерительные, испытательные и производственные процессы, разрабатывают математические модели для моделирования технических систем и проводят физические эксперименты в рамках проектов развития и исследований.

Разработка товарных продуктов

Основная задача инженеров-физиков

— применить физические законы и принципы действия и перевести результаты в товарные продукты. Например, если лазер высокой энергии используется для применения в хирургии или для создания процесса производства высокой точности — это работа для инженеров-физиков. Благодаря экспериментам и расчетам они определяют возможные применения технических систем и технически и экономически оптимальную конструкцию устройств. Часто, для серии испытаний, необходимо разработать специальные измерительные приборы или тестовые программы. Путем моделирования свойств и поведения технических компонентов с использованием математических моделей можно экономить на экспериментах и, следовательно, на затратах.

В технике инженеры-физики должны не только учитывать аспекты производства и бизнес-аспекты, но также учитывать потребности пользователей, определенные отделом маркетинга или продаж, которые важны для экономического успеха устройства. Инженеры-физики контролируют человеческие и другие ресурсы и отвечают за качество выпускаемого оборудования.

После того как первые прототипы были произведены, следуют серии тестов, по результатам которых производятся дальнейшие шаги оптимизации продукта. Инженеры-физики также участвуют в создании маркетинговых стратегий, участвуют в продажах и обслуживании клиентов путем ввода в эксплуатацию и обслуживания выпускаемого оборудования и устройств и обучения пользователей.

Многочисленные сферы деятельности инженеров-физиков

В медицинской технике инженеры-физики, например, специализирующиеся в области спектроскопии или ультразвуковой технологии, участвуют в разработке новых диагностических и терапевтических процедур. В нанотехнологиях они разрабатывают пигменты и добавки для покрытий или упаковочных материалов, которые придают этим продуктам особые свойства. Инженеры-физики также участвуют в сенсорной технологии, оптике, микросистемной технологии, а также в управлении процессами и процессах измерений и в обработке данных измерений с помощью компьютеров. Экологические технологии, методы измерения звука, излучения, вибрации или материалов (например, разработка новых режущих материалов для технологии обработки) являются дополнительными областями работы для инженеров-физиков. В области технической защиты окружающей среды они разрабатывают процессы и установки, чтобы избежать экологического ущерба или уменьшения загрязнения окружающей среды. В этом направлении инженеры-физики в основном участвуют в областях звукоизоляции, контроля загрязнения воздуха, почвы и воды и управления отходами.

Множество направления деятельности инженеров-физиков

Инженеры-физики работают в основном на промышленных предприятиях, например, в производстве и распространение электроники и ИТ-продуктов. В машиностроении, оборудовании и автомобилестроении, в технологиях электростанций и в медицинских и экологических технологиях они изучают и разрабатывают новые продукты, планируют производственные процессы и строят соответствующие процессы и установки. Инженеры-физики управляют производственными процессами, отвечают за эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования и крупномасштабных заводов, а также работают в области обеспечения качества, технических продаж или патентования. Другие области ответственности инженеров-физиков находятся в офисах, где они занимаются материальными испытаниями и технико-физическими исследованиями.

Профессиональные области

В настоящее время Соединенные Штаты вырабатывают около 20% электроэнергии на атомных электростанциях. Инженеры-ядерщики в этой области обычно прямо или косвенно работают в атомной энергетике или в национальных лабораториях . Текущие исследования в отрасли направлены на создание экономичных и устойчивых к распространению конструкций реакторов с пассивными функциями безопасности . Некоторые правительственные (национальные) лаборатории проводят исследования в тех же областях, что и частная промышленность, и в других областях, таких как ядерное топливо и ядерные топливные циклы, усовершенствованные конструкции реакторов , а также проектирование и обслуживание ядерного оружия . Основным трубопроводом / источником обученного персонала (как военного, так и гражданского) для реакторных установок США является Программа по ядерной энергии ВМС США, включая его Школу ядерной энергетики в Южной Каролине. По прогнозам, занятость в ядерной энергетике вырастет примерно на девять процентов в 2022 году по мере необходимости для замены вышедших на пенсию инженеров-ядерщиков, обеспечения технического обслуживания и обновления систем безопасности на электростанциях и для продвижения приложений ядерной медицины.

Ядерная медицина и медицинская физика

Медицинская физика — важная область ядерной медицины; его подразделы включают ядерную медицину , лучевую терапию , физику здоровья и диагностическую визуализацию . Узкоспециализированное и сложное в эксплуатации оборудование, включая рентгеновские аппараты , МРТ и ПЭТ- сканеры и многие другие устройства, обеспечивает большую часть диагностических возможностей современной медицины, наряду с раскрытием тонких вариантов лечения.

Ядерные материалы

Исследования ядерных материалов сосредоточены на двух основных предметных областях: ядерное топливо и модификация ядерных материалов, вызванная облучением. Улучшение использования ядерного топлива имеет решающее значение для повышения эффективности ядерных реакторов. Исследования эффектов облучения преследуют множество целей, включая изучение структурных изменений компонентов реактора и изучение наномодификации металлов с использованием ионных пучков или ускорителей частиц .

Радиационная защита и измерения

Измерение радиации является фундаментальным в науке и практике радиационной защиты , иногда известной как радиологическая защита, которая представляет собой защиту людей и окружающей среды от вредного воздействия неконтролируемого излучения.

Ядерные инженеры и ученые-радиологи заинтересованы в разработке более совершенных систем измерения и обнаружения ионизирующего излучения и в использовании этих достижений для улучшения технологий получения изображений; Эти области включают, среди прочего, проектирование, изготовление и анализ детекторов, измерения фундаментальных атомных и ядерных параметров, а также системы радиационной визуализации.

Где работать?

Физики-ядерщики разрабатывают технологии, установки и системы, материалы, которые в дальнейшем будут использоваться в атомной энергетике, оборонной промышленности, авиации и кораблестроении, создании инновационного медицинского оборудования.

В разных сферах деятельности требования к специалистам отличаются.

Росатом

Ядерщики на АЭС:

1. Дежурят за пультами управления станцией, контролируют правильность и корректность работы систем.
2. Анализируют входящую информацию, используя знания работы реактора и других систем АЭС.
3. Измеряют уровни излучений, используя дозиметры.
4. Работают с ядерными материалами, соблюдая правила их загрузки, выгрузки, хранения, перемещения.
5. Знают и умеют, как действовать при возникновении аварии или другой нештатной ситуации на атомной станции.

Главным работодателем в сфере атомной энергетики является Росатом – государственная корпорация, в компетенцию которой входят проектирование, строительство и эксплуатация российских атомных электростанций.

Спрос на квалифицированные кадры есть, так как ежегодно в эксплуатацию вводятся новые объекты, постоянно проводятся фундаментальные исследования, ведется добыча урана, выполняются другие работы. Компания строит АЭС не только в России, а и по всему миру, так что у перспективных молодых специалистов есть шансы на хорошую карьеру.

Оборонная промышленность

Атомщики в оборонном комплексе занимаются ядерным оружием. Эта сфера засекреченная, информации в открытых источниках о ней мало. Специалисты:

1. Создают новое ядерное оружие.
2. Тестируют его.
3. Обслуживают, ремонтируют действующее ядерное вооружение.
4. Занимаются вопросами хранения.

В вопросах ядерных ракет и другого современного вооружения безопасность на всех стадиях – от проектирования до хранения и транспортировки – является ключевым фактором. И здесь без квалифицированных кадров не обойтись.

К оборонному комплексу относятся и силовые установки на крейсерах, ледоколах, подводных лодках. На ледоколах, осваивающих арктическое побережье, часто устанавливают атомные реакторы. Их разработкой, монтажом и обслуживанием занимаются инженеры.

Роскосмос

Роскосмос – государственная корпорация, занимающаяся реформированием ракетно-космической отрасли. Современные космические летательные аппараты нуждаются в перспективных приборах, силовых установках, инновационных материалах. В обозримом будущем специалисты этой отрасли займутся разработкой реакторов для космических буксиров, а уже сегодня активно ведутся исследования, связанные с освоением Луны. Понятно, что без высокотехнологичных приборов здесь не обойтись.

НИИ в сфере энергетики

В научно-исследовательских лабораториях энергетического комплекса активно ведутся работы в сфере термоядерных установок. В перспективе они заменят классические атомные реакторы.

В ходе исследований строятся экспериментальные промышленные станции, где инженеры-физики изучают особенности работы термоядерного реактора при разной нагрузке, объемы выработки электричества, анализируют полученные данные, дорабатывают схемы.

Все это делается с единственной целью – получение новой чистой энергии и постепенная замена старых урановых станций современными комплексами, оснащенными высокотехнологичной техникой. Для ее обслуживания тоже потребуются ядерщики.

Чем занимаются физики-ядерщики

Атомная (ядерная) физика представляет собой раздел физической науки, который изучает структуру и свойства атомных ядер, их превращения (деление, радиоактивный распад ядер, ядерные реакции). Наука о ядерной физике появилась достаточно давно и с тех пор методы и результаты исследований получили применение во множестве других областей физики, биологии, химии, техники, медицины и т.д.

Развитие атомной физики привело к тому, что появилась необходимость в решении проблем, которые связаны с воздействием радиации на человека и природную среду, устранением негативного влияния и захоронением ядерных отходов. Это стимулировало появление и развитие новых профессий, одной из которых является профессия физика-ядерщика.

Среди доминирующих видов деятельности физика-ядерщика можно выделить такие основные, как обслуживание реакторных залов, вынесение заключения про состояние атомного реактора (на основе предоставленных данных), снятие показаний с различных приборов, которые расположены на реакторах, перезагрузка и запуск атомного реактора (при необходимости в таких действиях). Работа является очень ответственной, так как при неправильных действиях специалиста или недостатке знаний могут пострадать люди. Причем, в данном случае речь идет не о нескольких десятках и даже сотнях людей, а о тысячах, иногда миллионах.

Для того, чтобы выбирать профессию физика-ядерщика, в первую очередь необходимо обладать хорошими знаниями физики и желанием работать в данной сфере. Учитывая то, что работа достаточно специфическая и требует наличия определенных качеств и умений, она подходит далеко не всем. Будущий физик должен обладать неординарными аналитическими способностями, склонностью к логическому рациональному анализу, математическими способностями. Очень важным является умение концентрироваться, сосредотачиваться на одном предмете, виде деятельности на протяжении длительного времени. Физику придется проводить различные эксперименты, поэтому он должен любить исследовательскую деятельность и хорошо понимать ее суть.

Современные физики-ядерщики имеют возможность работать как в частных, так и в государственных учреждениях. Как правило, это сфера исследований, контроля, наблюдения за ядерными реакторами. Также специалистам с данной квалификацией доступна научная, преподавательская деятельность

Что касается масштабных исследований и серьезной научной работы, то государство уделяет данной сфере далеко не такое важное место, как следовало бы. Поэтому действительно талантливые физики-ядерщики, обладающие способностями и знаниями, часто эмигрируют в другие страны, где им предоставляется больше возможностей для реализации своих идей и результатов работы.

Для того, чтобы стать физиком-ядерщиком, необходимо поступить в высшее учебное заведение на соответствующую специальность. Абитуриенту необходимо быть готовым к серьезным нагрузкам и достаточно сложной программе обучения, которая потребует хороших знаний физики, математики, других наук. Поэтому перед поступлением желательно заниматься с репетитором, который поможет получить необходимый уровень подготовки.

«Взорвали хороший реактор»

— Было два доклада о катастрофе в Чернобыле. «Плохой» и «хороший». «Плохой» доклад до сих пор цитирует «Росатом». В «плохом» докладе описано то, что операторы намудрили что-то, допустили серию нарушений, поэтому взорвали хороший реактор. Действительности это не соответствует. Человеческий фактор в той аварии, конечно, имел отношение. Но это был тот фактор, что допустили размещение в густонаселенных районах на границе Белоруссии и Украины опасных атомных производств и допустили использование недоделанного военного реактора в гражданских целях.В сериале «Чернобыль» показан момент аварии, которая произошла после нажатия на кнопку остановки атомного реактора. Но по любым нормативам кнопка «остановить» означает, что реактор из любого регламентного состояния, а он был в регламенте, должен прекратить работу. Деление урана должно было прекратиться. Вот это один из величайших мифов, который атомная энергетика, в том числе и «Росатом» пытаются пропагандировать.

«Человек научился такие вещи делать, а контролировать — нет»

— К предыдущей аварии, к чернобыльскому сценарию подготовились. Но есть и другая цепочка событий. И этих цепочек сотни. Если мы говорим про водо-водяной тип реакторов, то у него есть дырочки в защитной оболочке, потому что он пар должен выдавать на турбину. В реакторе образуется вода при температуре 300 градусов, находится под давлением. В теплообменниках вода греет другую воду. Это вариант двухконтурной станции. В Чернобыле была одноконтурная. В Чернобыле сэкономили и прямо радиоактивный пар и посылали крутить турбину. Парогенератор (теплообменники) — это барьер между контурами: радиоактивными и нерадиоактивными. Если парогенератор ломается, то пар «выплевывается» в турбинное здание. Такие аварии бывают. Сценариев множество, и это сильно меня напрягает, как инженера. Потому что конструкция слишком сложная, чтобы ее однозначно оценить «безопасно». Мы сейчас видим то, что человек научился такие вещи делать, а контролировать — нет.

Степень: Академический бакалавр

Наиболее распространенные экзамены при поступлении:

• Русский язык
• Математика (базовый уровень)
• Физика — профильный предмет, по выбору вуза
• Химия — по выбору вуза
• Биология — по выбору вуза

Дополнительные предметы по усмотрению учебного заведения: история, обществознание, иностранный язык.

Особенности специальности и квалификационные требования

По данной специальности готовят специалистов в области физики как комплексной науки, включающей совокупность правил, теорий, приемов и методов, направленных на получение достоверных данных о физических процессах, закономерностях их возникновения, действия и завершения в окружающем мире, а также о новых технических системах изучения, систематизации и использования физических процессов в различных сферах общественной жизни.

К основным направлениям квалификационной подготовки относятся:

• Теоретическая и прикладная физика;
• Конденсированное состояние вещества;
• Прикладная физика;
• Информационные системы в физике;
• Молекулярная физика;
• Нанотехнологии.

Ведущие вузы, ведущие подготовку по специальности

• Основные высшие учебные заведения г. Москва (МГУ им. Ломоносова, Государственный педагогический университет, Ядерный университет и т.д.);
• Основные высшие учебные заведения г. Санкт-Петербург (Государственный политехнический университет, Национальный исследовательский университет механики и оптики и т.д.);
• Национально-исследовательский университет (г. Белгород);
• Государственный педагогический университет (г. Новосибирск).

Сроки и формы обучения

4 года (очная форма после получения полного среднего образования);

4 года (очно-заочная форма обучения);

4-5 лет (заочное обучение).

Изучаемые предметы

• Базовые дисциплины по физике (Общая физика, Теоретическая физика, Прикладная физика, Физика полимерных материалов и полупроводников, Радиофизика, Радиотехника, Электроника, Оптика, Нанотехнологии, Квантовая физика, Физика реального кристалла, Элементарная математика, Молекулярная физика и т.д.);
• Общеобразовательные дисциплины (История, Философия, Информатика, Обществознание, Педагогика, Иностранный язык и т.д.);
• Дополнительные предметы и факультативы (Физическая подготовка, Военная подготовка, Практика педагогическая, профессиональная и учебная).

Профессионализм физика бакалавра

В рамках подготовки студенты изучают все виды физических явлений и процессов, осваивают и практикуют методы физических исследований, систематизируют и анализируют данные с помощью современных технологий. А также осваивают и внедряют новые методы обработки структур и материалов, применяют на практике методы природопользования, готовят и проводят учебные занятия в общеобразовательных учреждениях, пишут и публикуют научные статьи.

В некоторых современных учебных заведениях в основе обучения заложена модульная система в рамках определенного направления специальности физика. В большинстве вузов бакалавры являются специалистами широкого профиля.

Специальность «Физика»: кем работать

• Научно-исследовательские учреждения, организации и предприятия (физик-теоретик, лабораторный специалист, исследователь, физик-эксперт и т.д.);
• Образовательные учреждения (преподаватель физики, лаборант и т.д.);
• Экспертные и аттестационные учреждения (эксперт, ревизор и т.д.);
• Производственные, оборонные, военные и технические учреждения.

Средняя заработная плата специалистов, получивших образование по направлению «Физика» (бакалавриат), составляет 60 000 рублей.

По данной специальности можно продолжить образование в магистратуре по очной или заочной форме обучения (срок обучения 2 года), а также можно пройти профессиональные курсы повышения квалификации или переквалификации на базе региональных институтов или иных учебных заведений профессиональной переподготовки специалистов.

Описание профессии

Сущность профессии инженера-физика – техническое обеспечение применения результатов теоретических исследований в различных практических сферах. Для этого инженеры моделируют физические процессы, которые будут использоваться на производстве, проектируют испытательные системы, разрабатывают приборы и технические устройства, а также программный софт к ним. Деятельность инженеров-физиков востребована во множестве сфер народного хозяйства.

В числе наиболее прогрессивных направлений следующие:

• ядерная физика;
• приборостроение (в том числе проектирование установок для проведения экспериментальных физических исследований);
• теплофизика (с прикладным изучением процессов гидродинамики, тепломассообмена, низкопотенциального тепла и т. д.);
• материаловедение (создание материалов с внедрением технологий по разным физическим критериям: композитных, наноразмера, в режиме горения и т. д.);
• радиофизика;
• наноэлектроника;
• оптика;
• робототехника и кибернетика;
• специализированное программирование.

В целом, инженеры-физики заняты тем, что улучшают эффективность и функциональность технологических процессов на основе теоретических данных любой области фундаментальной физики.

Другие профессии

Выпускники профильных вузов могут заниматься:

• разработкой эффективных и безопасных способов обогащения ядерной энергии;
• решением актуальных проблем, связанных с утилизацией радиоактивных отходов.

Работать они могут в компаниях, непосредственно связанных с производством атомных реакторов, вооружения, а также на предприятиях, занимающихся вопросами экологии.

Оптотехник

Оптотехник исследует, разрабатывает, создает и внедряет оптические системы и приборы. В его обязанности также входит сопровождение производственного процесса и контроль за корректностью работы системы.

При необходимости оптотехник ремонтирует, проводит техническое обслуживание оптических приборов, обеспечивает инженерное сопровождение системы. Подобные разработки востребованы в медицине и технике.