Geschiedenis

Nucleaire technologie ontstond in de 20e eeuw met de aankondiging in 1939 van de ontdekking van kernsplijting door de Duitse chemici Otto Hahn en Fritz Strassmann. Men realiseerde zich vrijwel onmiddellijk dat een wapen met enorme explosieve energie mogelijk zou zijn door gebruik te maken van kernsplijting, en tijdens de Tweede Wereldoorlog leidde de wedloop om dit wapen als eerste te bouwen tot de oprichting van het Manhattan Project in de Verenigde Staten. Het baanbrekende werk van het Manhattan Project, geleid door de Italiaanse natuurkundige Enrico Fermi, was de bouw van de eerste kernreactor in 1942 aan de Universiteit van Chicago. Deze reactor, die de naam Chicago Pile No. 1 (CP-1) kreeg, demonstreerde de wetenschappelijke theorie van een gecontroleerde nucleaire kettingreactie, en werd gevolgd door de bouw van reactoren in Hanford, Washington, die werden gebruikt voor de productie van plutonium voor kernwapens. De productiereactoren van Hanford waren complexe systemen die de talenten en inspanningen vereisten van een groot aantal traditionele ingenieurs uit alle disciplines, maar de ingenieurs werden aangevuld door natuurkundigen en wiskundigen die de betrokken complexe nucleaire verschijnselen begrepen en met de ingenieurs konden samenwerken om de vroege reactorsystemen te ontwerpen en te analyseren. Deze natuurkundige-wiskundige-ingenieurs waren de voorouders van de huidige nucleaire ingenieurs.

De succesvolle ontwikkeling van kernonderzeeërs door de Amerikaanse marine na de oorlog was een belangrijke drijfveer voor de toen nog naamloze discipline van de nucleaire techniek. Het ontwerp en de analyse van kernreactoren, zowel op land als in een onderzeeër, vereisen inzicht in de complexe nucleaire verschijnselen die zich in de reactoren afspelen, alsmede praktische kennis van de wijze waarop de splijtstofelementen, koelsystemen, drukvaten, regelsystemen en talloze andere voor de reactorinstallatie benodigde systemen moeten worden ontworpen en in elkaar gezet. Een groeiend begrip van de kernfysica binnen de reactor en van het stralingstransport binnen en buiten de reactor leidde tot de geboorte van een nieuwe technische discipline, nucleaire engineering, die een aanvulling vormde op de traditionele (en noodzakelijke) technische disciplines die nodig zijn voor het ontwerpen, analyseren, bouwen en exploiteren van een kernreactorinstallatie.

In de late jaren veertig en vroege jaren vijftig, toen de vele potentiële vreedzame toepassingen van kernenergie duidelijk werden, werden scholen voor reactortechnologie opgericht door het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee en door het Argonne National Laboratory in de buurt van Chicago. Deze scholen waren de voorlopers van de eerste academische departementen en diploma’s die in de jaren 1950 en 1960 werden opgericht door hogescholen en universiteiten in de Verenigde Staten, waaronder de North Carolina State University, de Pennsylvania State University en de University of Michigan.

De succesvolle toepassing van kernreactoren voor scheepsvoortstuwing leidde direct tot de snelle ontwikkeling van commerciële kerncentrales in de jaren zestig en zeventig, en deze ontwikkeling vergrootte op haar beurt de vraag naar afgestudeerden met een opleiding in nucleaire techniek. Vandaag de dag zijn er meer dan 40 afdelingen en programma’s die cursussen in nucleaire engineering en aanverwante gebieden aanbieden in de Verenigde Staten en Canada, en meer dan 60 van dergelijke programma’s zijn elders in de wereld opgericht.

Hoewel de primaire drijfveer voor de groei van nucleaire engineering kernenergie is geweest, is de discipline veel breder dan die ene toepassing. Nucleaire engineering omvat ook gebieden zoals stralingsmeting en beeldvorming, kernfusie en plasmafysica, nucleaire materialen, en medische en gezondheidsfysica. Om dit bredere spectrum van activiteiten te vertegenwoordigen, hebben sommige afdelingen nucleaire techniek hun titels uitgebreid met “nucleaire wetenschap”, “radiologische wetenschappen” of “stralingswetenschappen.”