Esta asignatura se presenta como una continuación natural del contenido del bloque 3 de la asignatura “Fundamentos de Ciencia y Tecnología Nuclear” de este máster. En esta materia se profundiza en el campo de la tecnología y aplicaciones de las fuentes de irradiación y como novedad se introducen también los láseres que, si bien no producen radiación ionizante, se asocia a menudo su estudio a la ingeniería nuclear.

La orientación de esta asignatura se ha diseñado con el objetivo de formar ingenieros industriales. Esto quiere decir que se va a centrar en las aplicaciones prácticas de las tecnologías de irradiación, pero también se van a transmitir cuáles son los fundamentos físicos que permiten comprenderlas. El abanico de aplicaciones de las fuentes de irradiación y aceleradores es muy extenso y muy seguramente se quede algún caso por tratar, pero en esta asignatura el estudiante conseguirá un conocimiento fundamentado de las principales aplicaciones de la actualidad.

En el conjunto de radiaciones consideradas también se pueden echar en falta algunos tipos como microondas, u otros fotones de baja energía. Si bien su tecnología de irradiación está presente en el campo de ingeniería nuclear (calentamiento de plasmas), se ha decidido no abordar su producción para no sobrecargar el temario y ya que estas fuentes de irradiación son estudiadas en el campo de la tecnología eléctrica. Se ha decidido sin embargo incluir el estudio de los láseres teniendo en cuenta que su comprensión requiere estudio de física atómica, y algunas de sus aplicaciones son similares a las de los aceleradores.

La radiación ionizante, provenga de aceleradores de partículas o de otras fuentes de irradiación, supone un potencial riesgo radiológico a la salud. En el caso de los aceleradores de partículas es normal encontrarse con energías de radiación superiores a las comunes en tecnología nuclear, lo que introduce unas características especiales en la forma de blindarlas. Se tratará en la asignatura la problemática específica de blindaje para estos casos.

Los aceleradores de partículas y las fuentes de irradiación son la base de la tecnología nuclear no energética. Además de la producción de energía mediante reacciones de fisión, el uso de radiaciones ionizantes se extiende a un gran número de aplicaciones industriales y médicas. Dentro de este campo destaca que los aceleradores de partículas, conforme su tecnología se ha hecho más asequible, han ido desplazando a los irradiadores mediante fuentes radiactivas. Esto se debe a sus muy inferiores implicaciones en gestión de residuos, así como a la seguridad inherente de depender de una fuente externa de energía. Este aumento de la seguridad y fiabilidad ha resultado en una gran expansión de la tecnología nuclear especialmente en el campo de la medicina.

En España existen más de mil instalaciones radiactivas de segunda y tercera categoría (Ministerio para la transición ecológica), donde se incluyen instalaciones médicas (excluyendo rayos X de diagnóstico), industriales y de investigación. Existen también más de cuarenta mil instalaciones de diagnóstico con rayos X, que suelen presentar menor potencial peligrosidad. Estas cifras indican que las aplicaciones prácticas de las radiaciones ionizantes están extendidas y tienen en sí relevancia por el capital y puestos laborales que generan.

Adicionalmente a las radiaciones ionizantes se han incluido en esta asignatura los láseres y sus aplicaciones. Las aplicaciones prácticas de los láseres son absolutamente incontables: se han convertido en aparatos de bajo coste y accesibles para el público en general. Menos conocidos son los láseres de alta intensidad que se utilizan en la industria o investigación, y serán estos últimos en los que se centre el contenido de esta asignatura.

El equipo docente de esta asignatura pertenece al grupo de investigación de tecnologías de fisión fusión y fuentes de irradiación (TECF3IR) de la UNED. Este grupo realiza tareas de investigación y desarrollo en protección radiológica de instalaciones de fusión nuclear y aceleradores, participando oficialmente en proyectos tan prestigiosos como el reactor ITER o la instalación de irradiación IFMIF-DONES.