Historia

Inżynieria jądrowa narodziła się w XX wieku wraz z ogłoszeniem w 1939 r. odkrycia rozszczepienia jądra atomowego przez niemieckich chemików Otto Hahna i Fritza Strassmanna. Niemal natychmiast zdano sobie sprawę, że dzięki rozszczepieniu może powstać broń o ogromnej energii wybuchowej, a podczas II wojny światowej wyścig o to, kto pierwszy zbuduje taką broń, doprowadził do powstania Projektu Manhattan w Stanach Zjednoczonych. Najważniejszą pracą w ramach Projektu Manhattan, kierowanego przez włoskiego fizyka Enrico Fermiego, było zbudowanie w 1942 r. pierwszego reaktora jądrowego na Uniwersytecie w Chicago. Reaktor ten, nazwany Chicago Pile No. 1 (CP-1), zademonstrował naukową teorię kontrolowanej jądrowej reakcji łańcuchowej. Następnie w Hanford w stanie Waszyngton zbudowano reaktory, które posłużyły do produkcji plutonu na potrzeby broni jądrowej. Reaktory produkcyjne w Hanford były złożonymi systemami, które wymagały talentu i wysiłku dużej liczby tradycyjnych inżynierów ze wszystkich dziedzin, ale inżynierów uzupełniali fizycy i matematycy, którzy rozumieli złożone zjawiska jądrowe i mogli współpracować z inżynierami przy projektowaniu i analizowaniu wczesnych systemów reaktorów. Ci fizycy-matematycy-inżynierowie byli przodkami dzisiejszych inżynierów jądrowych.

Pomyślny rozwój atomowych łodzi podwodnych przez Marynarkę Wojenną Stanów Zjednoczonych po wojnie był kluczowym czynnikiem napędzającym nienazwaną wówczas dyscyplinę inżynierii jądrowej. Projektowanie i analiza reaktorów jądrowych, czy to na lądzie, czy w okręcie podwodnym, wymaga zrozumienia złożonych zjawisk jądrowych zachodzących w reaktorach, a także praktycznej wiedzy o tym, jak zaprojektować i złożyć w całość zespoły paliwowe, systemy chłodzenia, zbiorniki ciśnieniowe, systemy sterowania i niezliczone inne systemy potrzebne w reaktorze. Rosnące zrozumienie fizyki jądrowej w reaktorze oraz transportu promieniowania wewnątrz i na zewnątrz reaktora doprowadziło do narodzin nowej dyscypliny inżynierskiej, inżynierii jądrowej, która uzupełniła tradycyjne (i niezbędne) dyscypliny inżynierskie potrzebne do zaprojektowania, przeanalizowania, zbudowania i eksploatacji reaktora jądrowego.

Pod koniec lat czterdziestych i na początku pięćdziesiątych, gdy wiele potencjalnych pokojowych zastosowań energii jądrowej stało się oczywistych, w Narodowym Laboratorium Oak Ridge w Tennessee oraz w Narodowym Laboratorium Argonne koło Chicago powstały szkoły technologii reaktorów. Szkoły te były prekursorami pierwszych wydziałów akademickich i programów studiów założonych w latach 50. i 60. przez college i uniwersytety w Stanach Zjednoczonych, w tym North Carolina State University, Pennsylvania State University i University of Michigan.

Skuteczne zastosowanie reaktorów jądrowych do napędu marynarki wojennej doprowadziło bezpośrednio do szybkiego rozwoju komercyjnych elektrowni jądrowych w latach 60-tych i 70-tych, a ten rozwój z kolei zwiększył zapotrzebowanie na absolwentów z wykształceniem w dziedzinie inżynierii jądrowej. Obecnie istnieje ponad 40 wydziałów i programów oferujących kursy w zakresie inżynierii jądrowej i pokrewnych dziedzin w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, a ponad 60 takich programów zostało ustanowionych w innych częściach świata.

Podczas gdy głównym motorem wzrostu inżynierii jądrowej była energia jądrowa, dyscyplina ta jest znacznie szersza niż to jedno zastosowanie. Inżynieria jądrowa obejmuje również takie dziedziny jak pomiary promieniowania i obrazowanie, fizyka fuzji jądrowej i plazmy, materiały jądrowe oraz fizyka medyczna i zdrowotna. W celu przedstawienia tego szerszego spektrum działań, niektóre wydziały inżynierii jądrowej rozszerzyły swoje tytuły o „nauki jądrowe”, „nauki radiologiczne” lub „nauki o promieniowaniu”.