Ingeniería Nuclear y de las Radiaciones Ionizantes

Descripción

El Programa de Doctorado en Ingeniería Nuclear y de las Radiaciones Ionizantes (PDINRI) recibió la Mención hacia la Excelencia a partir del año 2011 y hasta el 2013 (MEE2011-0496), y previamente la Mención de Calidad otorgada por el MEC (MCD2005-00347) desde el 2005.

En el marco de los objetivos estratégicos nacionales en I+D+I, el presente programa encaja en la acción estratégica de Energía y Cambio Climático, con importantes ramificaciones en el área de la salud pública por las aplicaciones médicas de la radiación. Dentro de la nueva estructura de la Escuela de Doctorado de la UPC, el PDINRI se integra en el ámbito de la ingeniería industrial, desde el que contribuye a las líneas prioritarias de investigación en tecnología de la energía y tecnologías médicas. El programa es afín a otros programas de postgrado similares en ingeniería nuclear y ciencias radiológicas existentes en multitud de universidades tecnológicas alrededor del mundo (véanse, por citar algunos ejemplos a ambos extremos del Atlántico, https://ners.engin.umich.edu, http://nuclear.engr.utexas.edu o http://www.cnec.group.cam.ac.uk).

En el entorno más cercano a nuestras circunstancias, la situación actual y las perspectivas futuras de la utilización de las radiaciones ionizantes (RI) en general, y de la producción de energía nuclear en particular, justifican la necesidad de ofrecer el presente Programa de Doctorado. En Cataluña, por ejemplo, existen tres centrales nucleares en explotación (Ascó I, Ascó II y Vandellòs) que generan, aproximadamente, el 45 % de la energía eléctrica consumida en la región. En el conjunto de España existen ocho centrales, las cuales proporcionan alrededor del 20 % de la energía eléctrica consumida.

Como ya se ha mencionado, otro campo con un alto impacto social donde las RI desempeñan un papel destacado es el sanitario. Los aceleradores de partículas (la mayoría de electrones), los equipos generadores de rayos X y las fuentes radiactivas de diversa índole se emplean en los hospitales tanto con finalidades diagnósticas como con terapéuticas. Las lista de técnicas implicadas es amplia. Entre las diagnósticas podemos citar, por ejemplo, la radiografía convencional, la gammagrafía, los escáneres SPECT, PET y multimodalidad y el radioinmunoanálisis. Entre las terapéuticas se encuentran la radioterapia externa, la braquiterapia, la radiocirugía, etc.

El uso intensivo de RI motiva el interés por la medida precisa de la dosis absorbida y por sus efectos sobre los tejidos vivos, temáticas que constituyen el objeto de estudio de la dosimetría y la radiobiología, respectivamente. En la actualidad, estos problemas se abordan tanto desde el punto de vista experimental como con técnicas avanzadas de simulación por ordenador. Los estudios de protección radiológica, a su vez, evalúan y optimizan los campos de radiación en el entorno de los trabajadores profesionalmente expuestos y del público en general.

En otro ámbito, la construcción en Cataluña del primer laboratorio de luz sincrotrón español (denominado Alba, véase http://www.cells.es) hace prever la necesidad de especialistas en tecnología de aceleradores. Los conocimientos adquiridos por los estudiantes de nuestro programa les permitirán comprender las bases para la construcción y operación de instalaciones de este tipo.

De especial relevancia por su proyección de futuro es el desarrollo del proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, véase http://www.iter.org) en Cadarache, Francia cuya oficina gestora estará ubicada en Barcelona. El reactor ITER, del tipo ‘tokamak’, estudiará la producción de energía mediante la fusión de núcleos de deuterio y tritio. La formación de futuros investigadores y tecnólogos en esta área contribuye a la apuesta por modelos energéticos más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.

Existen también múltiples aplicaciones de las radiaciones ionizantes en otros entornos industriales y de investigación. Sin ánimo de ser exhaustivos, podemos citar las sondas de nivel en depósitos y silos, las galgas nucleares, los irradiadores para la esterilización de utensilios y alimentos, las técnicas de análisis cuantitativo en ciencias de materiales, las técnicas de datación radiactiva, etc.

Como puede apreciarse, los usos de las RI en nuestra sociedad, tanto directos como derivados, son numerosos y de gran relevancia. El PDINRI pretende dotar a los estudiantes de una sólida formación que les permita abordar tareas de investigación y desarrollo relacionadas con alguna de las tres especialidades del programa, esto es, la tecnología energética nuclear, la utilización de RI para fines médicos e industriales o la tecnología de aceleradores de partículas.

Un objetivo adicional es permitir a los estudiantes entrar en contacto con instituciones de prestigio dedicadas a la investigación, al desarrollo de tecnología o a su explotación. En este sentido, el INTE y la SEN mantienen contactos con diversas instituciones, entre las cuales cabe destacar las centrales nucleares españolas, CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, en la frontera franco-suiza), Ciemat (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, en Madrid), CSN (Consejo de Seguridad Nuclear, en Madrid), ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), JUAS (Joint Universitites Accelerator School, en Archamps, Francia), Alba (Laboratorio de Luz Sincrotrón del Vallès, en Cerdanyola del Vallès, España) y CDRH-FDA (US Food and Drug Administration, Silver Spring, MD, USA).

Se dispensa una atención especial a los temas más afines a los grupos de especialización presentes en la UPC, tales como la tecnología de reactores de fisión y fusión, la seguridad de las instalaciones nucleares, el diseño de nuevos aceleradores de partículas, la radiofísica médica, la protección radiológica y el impacto de las RI en el medio ambiente y en la salud humana.
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