Атомная инженерия - Atomic engineering

Атомная инженерия можно рассматривать как надмножество ядерная техника, которая является отраслью инженерии, которая стремится «использовать энергию, выделяемую в результате ядерных реакций», посредством «применения ядерной энергии в различных условиях, включая атомные электростанции, силовые установки подводных лодок, медицинское диагностическое оборудование, такое как аппараты МРТ, продукты питания. производства, ядерного оружия и пунктов захоронения радиоактивных отходов ".[1]

Источник

Период, термин "Атомная инженерия", по-видимому, впервые был использован в 1946 году Теодором фон Карманом:[2]

«И теперь кажется, что мы находимся на пороге новой атомной эры. Я не знаю, так ли это, но, безусловно, у нас будет« атомная инженерия »в области энергетики и транспорта. Готовы ли мы к проблемы вовлечены? "

Атомная инженерия может быть расширенным набором ядерная техника, из-за исторического использования таких терминов, как Мирный атом , Международное агентство по атомной энергии, «атомщик» и др.[нужна цитата ].

Всеохватывающее определение: «использование атомарных свойств материи для инженерное дело приложений ". Например, атомные часы и потенциальные применения сверххолодный атом относятся к атомной энергетике. Атомный характер может быть атомным спином (например, в Ядерный магнитный резонанс и квантовые вычисления приложения), атомная позиция (например, Оптическая решетка ), атомная масса (например, атомная энергия) и т. д.[нужна цитата ]

Создание атомной бомбы Джулиусом Робертом Оппенгеймером, «отцом атомной бомбы», основано на атомной инженерии. Оппенгеймер был профессором и физиком Калифорнийского университета в Беркли.[нужна цитата ]

Ричард Фейнман в своей знаменитой лекции 1959 г. "Внизу много места "в тренде миниатюризация, предусмотрено:

«Но я не боюсь рассмотреть последний вопрос о том, сможем ли мы в конечном итоге - в великом будущем - расположить атомы так, как мы хотим; сами атомы, вплоть до самого низа! Что бы произошло, если бы мы могли расположить атомы один за другим так, как мы хотим ... Когда мы дойдем до очень, очень маленького мира - скажем, контуров из семи атомов - у нас появится много новых вещей, которые представят совершенно новые возможности для дизайна. Атомы на маленьком Масштаб ведут себя как ничто в большом масштабе, поскольку они удовлетворяют законам квантовой механики. Итак, когда мы спускаемся и возимся с атомами там внизу, мы работаем с другими законами и можем ожидать, что будем делать разные вещи. можно производить по-разному. Мы можем использовать не только схемы, но и некоторую систему, включающую квантованные уровни энергии или взаимодействия квантованных спинов и т. д. "[3]

Большинство практик нанотехнологии и материаловедение сегодня есть фокусы, отличные от окончательного видения Фейнмана манипулирования положением и вращением отдельных атомов, которое может быть лучше описано «Атомной инженерией», которая обращается к характерным масштабам длины от фемтометр (в атомное ядро размер) до 1 нанометр (около 5 атомов в линейном измерении). Когерентный квантовый контроль отдельных атомных дефектов, таких как Азотно-вакансионный центр, и в конечном итоге "3D-атомная печать »(« 2D атомная печать »была реализована в 1990 году компанией IBM[4] используя сканирующий туннельный микроскоп ), соответствуют окончательному видению Фейнмана.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ Сентябрь 2014, Джим Лукас 09. «Что такое ядерная инженерия?». livescience.com. Получено 2020-07-29.
  2. ^ Теодор фон Карман, «Атомная инженерия?», Журнал прикладной физики 17 (1946) 2-3.
  3. ^ Ричард П. Фейнман, «Внизу много места», Caltech Engineering and Science 23 (5), 22 (1960).
  4. ^ D. M. EIGLER и E. K. SCHWEIZER, "Расположение отдельных атомов с помощью сканирующего туннельного микроскопа", Nature 344 (1990) 524-526.