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FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA NUCLEAR

Curso 2019/2020 Subject code6890308-

FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA NUCLEAR

SUBJECT NAME
FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA NUCLEAR
CODE
6890308-
SESSION
2019/2020
DEPARTMENT
INGENIERÍA ENERGÉTICA
DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED
GRADO EN INGENIERÍA EN TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES
CUARTO CURSO
SEMESTRE  2
GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
CUARTO CURSO
SEMESTRE  2
GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
CUARTO CURSO
SEMESTRE  2
OPTATIVAS
ECTS
5
HOURS
125.0
LANGUAGES AVAILALBLE
CASTELLANO

PRESENTACIÓN Y CONTEXTUALIZACIÓN

La asignatura de Fundamentos de Ingeniería Nuclear es común a tres de los grados de ingeniería que se imparten en la ETS Ingenieros Industriales de la UNED, tiene carácter obligatorio en uno de ellos (Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales), y optativo en los otros dos (Grado en Ingeniería Mecánica y Grado en Ingeniería Eléctrica), tal y como se ve en la cabecera de esta página, donde aparecen los créditos y horas equivalentes de trabajo del estudiante, y semestre de impartición.

El objetivo general que se persigue es motivar al estudiante en su interés por el conocimiento de los procesos nucleares y de las aplicaciones o tecnologías que basados en los mismos se han desarrollado, o están en fase de desarrollo, dirigidos a sustentar el bienestar de nuestro planeta y de todos sus habitantes, y que abarcan no sólo opciones energéticas (desde las tradicionales a las nuevas tendentes a la sostenibilidad), sino también las no energéticas, tales como la de salud humana, y otras muchas no consideradas en el curso como la agricultura, la alimentación, etc.

De acuerdo con lo mencionado, los contenidos de la asignatura pueden considerarse organizados en dos partes. En la primera de ellas (la cual incluye los contenidos del Bloque 1 de la signatura) se estudian los conceptos y principios básicos de la fenomenología de los procesos nucleares y de la producción e interacción de las radiaciones ionizantes. Esta primera parte es la que podríamos considerar una introducción a los temas fundamentales de la ciencia nuclear. La segunda parte (que incluye los Bloques 2, 3, 4 y 5 de la asignatura) se orienta a describir y fundamentar las tecnologías que sustentan las principales aplicaciones de los procesos nucleares y las radiaciones. Esta parte es la que podríamos considerar como una introducción a las distintas tecnologías nucleares y de aplicación de la radiación. A este respecto se presta especial atención a las aplicaciones energéticas de los procesos nucleares, y para ello se describe la fuente de energía de fisión nuclear y distintas tecnologías concebidas para explotar su aprovechamiento, desde las actuales a las avanzadas y todavía no implementadas. También se introducen las bases de la fuente de energía de fusión nuclear y de algunas de las tecnologías más prometedoras encaminadas a lograr su aprovechamiento para la producción de energía eléctrica desde una prespectiva de sostenibilidad. Por otra parte, se aborda también el estudio de las aplicaciones no energéticas, orientadas a campos tales como la industria, la investigación y sobre todo la medicina.

En el curso se subraya la idea de que, si bien las aplicaciones de las reacciones nucleares y la radiación son potencialmente muy beneficiosas, desgraciadamente no están exentas de riesgos, debidas a la presencia de productos radiactivos y radiaciones que pueden interaccionar con la naturaleza y las personas, y producir daños biológicos. En este contexto se introducen los conceptos fundamentales de la cultura de la seguridad nuclear, se plantean las estrategias ligadas a la gestión de los posibles residuos radiactivos que se generan en las distintas aplicaciones, y se presentan algunas de las cuestiones a tener en cuenta para evaluar las posibilidades de alcanzar una energía nuclear sostenible.

En el contexto de la I+D+i, señalar que dentro de los grandes retos hacia los que se quiere orientar la actividad de I+D+i en Europa y España durante los próximos años, las aplicaciones de los procesos nucleares y las fuentes de radiación tienen una cabida muy significativa en varios de ellos. Ver a este respecto documentos sobre:

1. EU research and innovation framework programme, Horizon 2020 (2014-2020)

2. European Atomic Energy Community (EURATOM) programme for nuclear research and training activities, H2020 EURATOM programme (2014-2018)

3. Estrategia Española de Ciencia y Tecnología y de Innovación (2013-2020)

4. Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación (2017-2020)

Como en ellos puede observarse, las contribuciones esperadas a los retos de energía y salud son muy relevantes.

A nivel contextual, merece la pena hacer constar dos tipos de hechos: i) en España más del 20% de la energía eléctrica producida durante los últimos años ha sido de origen nuclear, en concreto, en el año 2017, ha sido el 22,6%, formando parte de la denominada energía de base, y ii) el enorme avance que en medicina han supuesto la gran variedad de pruebas de diagnóstico y tratamiento basadas en las propiedades nucleares de la materia.

Además, la Unión Europea, consciente de la necesidad de la conservación y actualización de las competencias en el ámbito nuclear, ante el riesgo real de pérdida de competencias nucleares para Europa, y de la dificultad para atraer y motivar a los jóvenes talentos hacia las organizaciones del sector nuclear, ha tomado medidas que se han concretado en la potenciación de la creación de Asociaciones de carácter europeo que hagan de interlocutores para dar respuesta a estas demandas, así como en lanzar Proyectos enmarcados dentro de los últimos Framework Programmes for Research and Technological Development, denominados de forma abreviada,  Framework Programmes, FP. El anterior fue el FP7 y el actual, que sería el "FP8", se denomina "Horizon 2020". En este contexto la Gestión del Conocimiento Nuclear ha ido cobrando una gran importancia, y con ella la necesidad de trabajar en entornos multidisciplinares para lograr estos objetivos.

Las dos asociaciones europeas más importantes son FuseNet (The European Fusion Education Network) y ENEN (The European Nuclear Education Network), la primera dedicada a la educación de la ciencia y tecnologías de la fusión nuclear, y la segunda dedicada a a la educación de la ciencia y tecnologías nucleares restantes, fundamentalmente las concernientes a las tecnologías de fisión nuclear presentes y futuras, y a las basadas en las aplicaciones de las radiaciones ionizantes, y entre ellas y sobre todo a la medicina. Por lo que a proyectos europeos se refiere, los que actualmente se centran en la educación de la ciencia y tecnología nuclear en sentido amplio, encuadrados dentro de Horizonte 2020 y EURATOM, son: ANNETTE (Advanced Networking for Nuclear Education and Training and Transfer of Expertise) y ENEN PLUS (Attract, Retain and Develop New Nuclear Talents Beyond Academic Curricula).

La UNED, bajo la responsabilidad de los profesores de esta asignatura, es miembro desatacado de estas Asociaciones y Proyectos europeos, un gran valor para los estudiantes que quieran iniciarse en la ciencia y tecnología nuclear en la UNED, así como en las temáticas multidisciplinares en el contexto de la Gestión del Conocimiento Nuclear, por las razones que seguidamente comentamos.

Las Redes/Asociaciones Europeas de Formación Nuclear y los Proyectos Europeos de Formación Nuclear arriba indicados suministran una plataforma para la coordinación, integración y mejora de la educación y la formación europeas sobre la distintas Tecnologías nucleares y ciencia nuclear que las sustenta, para la iniciación, desarrollo e implementación de nuevas actividades dentro del marco de la UE, para el intercambio y diseminación de la información sobre educación en las distintas tecnologías nucleares, y para la movilidad de estudiantes de grado, máster y doctorado.  En consecuencia, nuestros estudiantes podrían disponer de fondos para movilidad, y además se les posibilita la obtención de certificados internacionales con la realización de unos pocos créditos adicionales en otras instituciones que formen parte de las Redes mencionadas, tales como por el Master Europeo de Ciencia en Ingeniería Nuclear.

Esta asignatura le servirá de puerta de entrada si quisiera abordar la Especialidad de INGENIERÍA NUCLEAR del Máster Universitario en INGENIERÍA INDUSTRIAL, así como también posteriormente el Doctorado en TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES, para el que nuestro equipo de investigación del área de Ingeniería Nuclear del Departamento de ingeniería Energética de la UNED (grupo de investigación TECF3IR),  con una reconocida calidad a nivel internacional, podría dirigirle su tesis doctoral dentro del ámbito nuclear.

También puede interesarse por desarrollar su Proyecto Fin de Grado con nosotros en las temáticas propuestas por los profesores de esta asignatura, haciendo la solicitud correspondiente, y si lo desea poniéndose en contacto con nosotros previamente. Además del grupo de investigación citado, se ha constituido un grupo multidisciplinar en temas de innovación educativa y cambio de cultura en el sector nuclear: INOOC ( Innovative Open Online Culture in the Nuclear Field), con posibilidad de incorporar alumnos para desarrollar el Proyecto Fin de Grado.