Атомная инженерия - Atomic engineering
Атомную инженерию можно рассматривать как надмножество ядерной инженерии , которая представляет собой отрасль техники, которая стремится «использовать энергию, высвобождаемую 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, производство продуктов питания, ядерное оружие и объекты для захоронения радиоактивных отходов ».
Источник
Термин « атомная инженерия », по-видимому, впервые был использован в 1946 году Теодором фон Карманом:
«И теперь кажется, что мы находимся на пороге новой атомной эры. Я не знаю, правда это или нет, но, безусловно, у нас будет« атомная инженерия »в области энергетики и транспорта. Готовы ли мы к проблемы вовлечены? "
Атомная инженерия может быть надстройкой ядерной из-за исторического использования таких терминов, как « Атом для мира» , « Международное агентство по атомной энергии» , «атомный инженер» и т. Д.
Всеохватывающее определение: «использование атомарных свойств материи для инженерных приложений». Например, атомные часы и потенциальные применения сверххолодного атома относятся к атомной инженерии. Атомным характером может быть спин атома (например, в приложениях для ядерного магнитного резонанса и квантовых вычислений ), положение атома (например, оптическая решетка ), масса атома (например, атомная энергия) и т. Д.
Создание атомной бомбы Джулиусом Робертом Оппенгеймером, «отцом атомной бомбы», основано на атомной инженерии. Оппенгеймер был профессором университета и физиком Калифорнийского университета в Беркли.
Ричард Фейнман в своей знаменитой лекции 1959 года « Внизу много места » о тенденции миниатюризации предвидел:
«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 будет много нового, что откроет 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. "
Большинство практик нанотехнологий и материаловедения сегодня имеют фокусы, отличные от окончательного видения Фейнмана манипулирования положением и спином отдельных атомов, которое может быть лучше описано «Атомной инженерией», которая обращается к характерным масштабам длины от 1 фемтометра ( размер атомного ядра ) до 1 нанометра (примерно 5 атомов в линейном измерении). Когерентный квантовый контроль отдельных атомных дефектов, таких как центр вакансий азота , и возможная « трехмерная атомная печать » («двумерная атомная печать» была реализована в 1990 году IBM с использованием сканирующего туннельного микроскопа ) соответствуют окончательному видению Фейнмана.