Kỹ thuật Hạt nhân (PH2): Ứng dụng quan trọng trong Vật lý Y khoa & Công nghiệp

1) Kỹ thuật Hạt nhân là gì?

Kỹ thuật Hạt nhân là ngành kỹ thuật tập trung giải quyết các bài toán khoa học và ứng dụng các quá trình bức xạ hạt nhân bao gồm hai lĩnh vực chính là: 1) Năng lượng hạt nhân (gồm các quá trình giải phóng, kiểm soát và khai thác năng lượng hạt nhân phục vụ sản xuất, đời sống, an ninh quốc phòng) và 2) Ứng dụng bức xạ và đồng vị phóng xạ trong nghiên cứu, công nghiệp, y học và an ninh quốc gia. Như vậy ngành Kỹ thuật Hạt nhân dựa trên nền tảng kiến thức và các nguyên lý cơ bản của vật lý và toán học nhằm mô tả tương tác và vận chuyển của bức xạ trong môi trường vật chất. Các hiện tượng này phụ thuộc vào các quá trình trao đổi nhiệt, trường dòng chảy, phản ứng hóa học bên trong vật chất cũng như ứng xử của chúng khi chịu tác động của bức xạ. Do vậy Kỹ thuật Hạt nhân vốn dĩ là lĩnh vực kỹ thuật ứng dụng liên ngành dựa trên một số ngành hẹp của Vật lý.

Định hướng đào tạo tại Đại học Bách khoa Hà nội hiện nay:

Ứng dụng Kỹ thuật Hạt nhân trong lĩnh vực khoa học sức khỏe: Hướng Vật lý Y khoa, Liều lượng và An toàn Bức xạ
Ứng dụng Kỹ thuật Hạt nhân trong lĩnh vực công nghiệp: Kỹ thuật đo đạc bức xạ tiên tiến, Kỹ thuật kiểm tra không phá hủy mẫu tiên tiến (Micro-CT)
Ứng dụng Kỹ thuật Hạt nhân trong lĩnh vực quan trắc, bảo vệ môi trường: Kỹ thuật Vật lý Môi trường, Kỹ thuật huỳnh quang tia X
Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) và Máy học (Machine Learning) nhằm nâng cao hiệu quả của Kỹ thuật Hạt nhân
Ứng dụng Kỹ thuật Hạt nhân trong lĩnh vực Năng lượng và An toàn Hạt nhân

2) Ngành đào tạo truyền thống từ 1970 tại ĐHBKHN

Bộ môn Vật lý Hạt nhân thuộc Khoa Toán Lý, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội được quyết định chính thức thành lập năm 1970. Việc thành lập Bộ môn Vật lý Hạt nhân (sau đổi tên thành Bộ môn Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý Môi trường từ 24/02/2000) đã được Cố Giáo sư Bộ trưởng Tạ Quang Bửu, Giáo sư Thứ trưởng Hoàng Xuân Tùy, Giáo sư thứ trưởng Lê Văn Giạng, Giáo sư Hiệu trưởng Phạm Đồng Điện (cùng toàn thể Ban Giám hiệu trường ĐHBKHN), Giáo sư Nguyễn Đình Tứ (từ Viện Liên hợp Nghiên cứu Hạt nhân Đubna về), Giáo sư Nguyễn Như Kim (cựu chủ nhiệm khoa Lý-Điện ĐHBKHN), cùng Giáo sư Lê Băng Sương và một số nhà khoa học khác đã thảo luận và thống nhất trong cuộc họp ở tầng 1 nhà D (gần sân vận động Bách Khoa) vào một tối mùa đông năm 1967. Ngay tại cuộc họp này, phương hướng và mục tiêu đào tạo của Bộ môn đã được định rõ là:

Ứng dụng đồng vị phóng xạ trong công nghiệp
Chuẩn bị cho lĩnh vực điện hạt nhân ở nước ta

Bộ môn Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý Môi trường, Viện Vật lý Kỹ thuật tự hào là cơ sở đầu tiên có các chuyên gia hàng đầu triển khai thành công các phương pháp kiểm tra đánh giá không phá huỷ mẫu (NDT) tại Việt Nam. Trong những năm 1970-1976, các cán bộ của bộ môn Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý Môi trường bao gồm: GS Nguyễn Nguyên Phong, GS Nguyễn Tiến Lục, GS Nguyễn Mộng Giao, GS Ngô Phú An đã phát triển ứng dụng kỹ thuật NDT sử dụng bức xạ gamma và tia X đầu tiên ở Việt Nam để kiểm tra công trình Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, các nhà máy nhiệt điện của Miền Bắc sau mỗi đợt bị bom Mỹ phá hoại, nhà máy thủy điện Đa Nhim, nhà máy nhiệt điện Thủ Đức (kiểm tra mối hàn đường ống dẫn nước cao áp, kiểm tra vết nứt ở tuốc bin). Năm 1998, GS Nguyễn Nguyên Phong, GS Nguyễn Tiến Lục đã tăng cường hợp tác và hoạt động tích cực để thành lập Hội NDT Việt Nam. Ngày nay Hội NDT Việt Nam đã lớn mạnh và phục vụ cho nhiều lĩnh vực kinh tế của đất nước như giao thông, cơ khí, xây dựng, cầu đường, chế tạo máy.

Ngoài ra, trong bối cảnh các ứng dụng của Kỹ thuật Hạt nhân trong lĩnh vực Khoa học Sức khỏe đang phát triển rất mạnh ở nước ta và trên thế giới, định hướng đào tạo chuyên sâu Vật lý Y học Bức xạ thuộc ngành Kỹ thuật Hạt nhân tại ĐH Bách khoa Hà nội đã và đang được chú trọng đầu tư và phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguồn nhân lực cho xã hội trong lĩnh vực này, cả về số lượng cũng như về chất lượng. Theo thống kê của Cục An toàn Bức xạ tính đến năm 2013, cả nước ta có đến 23 khoa xạ trị, 3.642 cơ sở X-quang y tế với trên 6.000 máy X-quang, 30 khoa y học hạt nhân sử dụng chất phóng xạ để chẩn đoán và điều trị. Hiện tại, rất nhiều kỹ sư tốt nghiệp ĐH Bách khoa Hà nội ngành Kỹ thuật Hạt nhân đang làm việc ở vị trí Kỹ sư Y Vật lý và giữ vai trò quan trọng trong các khoa chẩn đoán hình ảnh hoặc khoa/trung tâm Ung bướu, xạ trị, y học hạt nhân của các bệnh viện tuyến Trung ương hoặc tuyến tỉnh như bệnh viện K, Bạch Mai, viện Trung ương quân đội 108, viện 103, Vinmec, Bệnh viện đa khoa tỉnh Bắc Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa, Nghệ An, v.v.

3) Chương trình đào tạo: Gắn kết lý thuyết với thực tiễn ứng dụng

Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật Hạt nhân được xây dựng dựa trên mô hình đổi mới của Trường theo định hướng tích hợp, linh hoạt và hội nhập quốc tế nhằm hỗ trợ tốt nhất cho người học phát triển sự nghiệp. Ngoài khối kiến thức lý luận chính trị, an ninh quốc phòng và giáo dục thể chất gười học được trang bị các khối kiến thức cơ bản sau:

Toán và Khoa học cơ bản: trang bị kiến thức đại cương về Toán, Vật lý, Tin học, Cơ khí, Đồ họa …
Cơ sở và cốt lõi ngành: trang bị các kiến thức cơ sở ngành học Kỹ thuật Hạt nhân như Vật lý Hạt nhân, Tương tác Bức xạ với Vật chất, Đầu dò bức xạ, Cơ sở Máy gia tốc, Liều lượng Bức xạ, Che chắn An toàn Bức xạ, Thiết bị Hạt nhân, .v.v
Mô đun định hướng, thực tập và đồ án: trang bị các kiến thức mô đun định hướng nghề nghiệp theo hai định hướng là Kỹ thuật Hạt nhân Ứng dụng trong Công nghiệp và Vật lý Y học Bức xạ (lĩnh vực khoa học sức khỏe), đồng thời cung cấp chương trình thực tập tại Trường và các cơ sở đào tạo, viện nghiên cứu, doanh nghiệp, bệnh viện ngoài Trường.

Xem khung CTĐT chi tiết tại đây: Cử nhân, Cử nhân-Thạc sỹ, Kỹ sư

Sau khi hoàn thành chương trình đào tạo, người học có khả năng

Nắm vững và vận dụng được các kiến thức đại cương về khoa học tự nhiên để mô tả, tính toán và mô phỏng các quá trình vật lý được áp dụng trong các lĩnh vực Kỹ thuật Hạt nhân
Hiểu biết và áp dụng được các kiến thức cơ sở của ngành học để xác định, phân tích nguyên lý và quá trình hoạt động của các hệ thống thiết bị kỹ thuật ứng dụng trong lĩnh vực Kỹ thuật Hạt nhân
Áp dụng kiến thức cốt lõi ngành học Kỹ thuật Hạt nhân nhằm khai thác sử dụng các phương pháp đo đạc, tính toán các thông số vật lý; sử dụng các công cụ hiện đại để thực hiện các giải pháp kỹ thuật trong các hệ thống thiết bị, hệ thống đo đạc & ứng dụng bức xạ hạt nhân; thiết kế chế tạo các thiết bị, hệ thống hạt nhân tiên tiến

4) Cơ hội việc làm & học tập nâng cao trình độ tại nước ngoài

Làm tại bệnh viện, trung tâm y tế: Kỹ sư Y Vật lý tại các khoa Xạ trị ung bướu, Xạ hình chẩn đoán hình ảnh, Y học hạt nhân, X-quang;
Cán bộ kỹ thuật các doanh nghiệp, công ty tư vấn – dịch vụ – chuyển giao công nghệ liên quan đến bức xạ hạt nhân.
Cán bộ kỹ thuật các cơ sở công nghiệp sử dụng kỹ thuật hạt nhân: đo lường và phân tích hạt nhân, kiểm tra không phá hủy,…;
Cán bộ, giảng viên, nhà khoa học tại các viện nghiên cứu, trường đại học trong và ngoài nước có sử dụng nguồn phóng xạ, máy gia tốc, lò phản ứng hạt nhân;
Cán bộ quản lý và nghiên cứu tại các cơ quan về bức xạ hạt nhân tại Việt Nam và nước ngoài;
Cơ hội xin học bổng học tập chương trình Thạc sĩ & Tiến sĩ tại các quốc gia phát triển về KT Hạt nhân như Nga, Hàn Quốc, Nhật Bản, Pháp, Mỹ, .v.v