نبذة عن قسم الهندسة النووية

أعضاء هيئة التدريس

الأساتذة

أ.د. إبراهيم بن إسماعيل إبراهيم كتبي

أ.د. وليد بن حسين محمد أبوالفرج

أ.د. سمير بن عبدالمجيد الزيدي

الأساتذة المشاركون

د. عبدالغني بن محمد مليباري

د. محمد بن صبيان بن بخيت الجهني

د. سيد محمد فريد

الأساتذة المساعدون

د. طارق بن غالب حمزه أبوالفرج

د. عبدالله بن محمد سلطان المعصومي

د. زهير بن عبدالله بن عبدالرحمن طيب

د. خالد  بن محمد بن حمود بن جعيد العتيبي

د. عبدالرحيم بن عبدالرحمن كنساره

د. ضياء بن شجاع بن ضياء الدين  العثماني

د. محمد بن عبدالصمد بن عبدالحميد عناني

د. أشرف حسن شحاته

المحاضرون

م. محمود الجوهري

مقدمة

تأسس قسم الهندسة النووية ضمن أقسام كلية الهندسة عند إنشائها في عام 1394/1395 هـ وذلك لما لوحظ من أهمية لهذا  التخصص  وقد روعي في البرنامج المقدم أن يفي بحاجة المملكة العربية السعودية الحالية والمستقبلية حيث تم إنشاء برنامجين جديدين في عام 1426/1427هـ وهما هندسة الوقاية الإشعاعية وهندسة الفيزياء الطبية.

الرؤية

أن يكون القسم هو المرجع الأول في علوم وأبحاث الطاقـة والتقنيـة النوويـة وفي مجالات هندسة الوقاية الإشعاعية وهندسة الفيزياء الطبية  وتطبيقاتها وإعداد كوادرها في المملكة.

الرسالة

إعداد الكوادر في تقنيات الطاقة النووية واستخدام النظائر المشعة والوقاية من الإشعاع وهندسة الفيزياء الطبية والمساهمة في تطوير تطبيقاتها في المملكة مع وقاية الإنسان والبيئة من تأثيراتهما.

أهداف القسم

·         إعداد مهندسين مؤهلين للعمل بكفاءة في مجالات إنتاج واستخدامات النظائر المشعة والوقاية من الإشعاع ومجالات الطاقة وهندسة المفاعلات النووية وهندسة الفيزياء الطبية من خلال تقديم برامج تعليمية موجهة على مستوى مراحل البكالوريوس والدراسات العليا.

·         إعداد البحوث والدراسات وتقديم الاستشارات وخدمة المجتمع في مجالات الهندسة النووية وهندسة الوقاية الإشعاعية وهندسة الفيزياء الطبية.

·         تقديم دورات تدريبية في الوقاية من الإشعاع وهندسة الفيزياء الطبية ومجالات الهندسة النووية الأخرى .

·         متابعة التطورات في مجالات الطاقة وتطبيقات النظائر المشعة والحماية من الإشعاع وهندسة الفيزياء الطبية والمساهمة في نشر الثقافة الهندسية النووية وتعريب علومها.

البرامج الدراسية

يقوم القسم بمنح درجتي البكالوريوس والماجستير في الهندسة النووية. كما يقوم أيضاً بمنح درجة البكالوريوس في مجالات هندسة الوقاية الإشعاعية وهندسة الفيزياء الطبية. ويتضمن برنامج البكالوريوس إمداد وتدريب على المعلومات الأساسية والمهارات المطلوبة نظرياً وعملياً في المجالات المذكورة. ففي الخطة الدراسية للقسم يتم مراعاة النقاط التالية :

·         التوازن بين الشقين النظري والعملي في الدراسة .

·         إضافة التجارب العملية للمواد التي يتم دراستها متى ظهرت الحاجة إلى ذلك.

·         تضمين الخطة الدراسية استيعاب الطالب للمواد والمعلومات الأولية في سنوات الدراسة المبكرة. ومن ثم تطبيقها في المواد الدراسية المتقدمة في القسم في سنوات الدراسة المتأخرة.

·         تحتوي الخطة الدراسية أيضاً على الجوانب الاقتصادية واحتياجات المجتمع وتوجهاته في المهن الهندسية من خلال تدريس بعض المواد في هذا الإطار.

الإمكانيات المتاحة

الإمكانيات المتاحة :

يوجد بقسم الهندسة النووية المعامل التالية :

·         معمل القياسات النووية.

·         معمل الوقاية الإشعاعية والفيزياء الصحية.

·         معمل العدد المنخفض.

·         معمل الاختبارات غير الإتلافية.

·         معمل تطبيقات النظائر المشعة.

·         معمل المحاكاة والحسابات النووية.

·         معمل التحليلات الإشعاعية.

·         معمل الالكترونيات النووية.

وفيما يلي ملخص لوصف كل معمل:

·       معمل القياسات النووية

تكسب تجارب هذا المعمل الطلاب مهارات قياس الأشعة وتقنيات التعرف على العناصر وحساب مستويات الأشعة المختلفة والتعرف عليها بالتقنيات المختلفة. ويوجد بالمعمل أنواع مختلفة من أجهزة القياس والكواشف الإشعاعية مثل عداد جيجر والكاشفات الوميضية وأشباه الموصلات وكاشفات النيوترونات والعديد من الأجهزة الأخرى .

·       معمل الوقاية الإشعاعية والفيزياء الصحية

يتم في هذا المعمل التعاطي مع متطلبات الوقاية الإشعاعية والأمان النووي حيث يتمكن الطالب من دراسة وتطبيق أسس الوقاية الإشعاعية والدروع الإشعاعية وإزالة التلوث والتعامل الآمن مع الإشعاع ومصادره.

·       معمل العد المنخفض

يمد هذا المعمل الطلاب بتجارب قياس التركيزات المنخفضة من الأشعة النووية سواءً في التربة أو الماء أو عينات الطعام وخلافه. كما يحتوي المعمل على عداد لمسح جسم الإنسان وعداد من نوع السائل الوميضي وتجهيزات العدد المنخفض لجسيمات الفا وبيتا وجهاز جرمانيويم عالي النقاوة لقياس أشعة جاما. كما يحتوي على منظومة قياس الرادون وجسيمات ألفا في البيئة والهواء .

·       معمل الاختبارات غير الإتلافية :

وهدف هذا المعمل هو إعداد الطلاب للتعامل مع مختلف طرق القياسات غير المتلفة للمواد . وهناك العديد من الأجهزة الموجودة مثل التصوير بأشعة جاما والتصوير بالنيوترونات وأجهزة القياس التقليدية بالموجات الصوتية والتيارات الدوامية.

·       معمل تطبيقات النظائر المشعة

إن الهدف الأساسي لهذا المعمل هو إكساب الطلاب مهارات استخدام العناصر المشعة في مختلف المجالات طبقاً لحاجة كل مجال على حده. وتجرى به تجارب التحليل التنشيطي للنيوترونات وتجارب جاما آسر النيوترونات للمناجم وتجارب قياس السُمك والمناسيب وما إلى ذلك .

·       معمل المحاكاة والحسابات النووية

يحتوي هذا المعمل على أجهزة حاسب متقدمة مع ما يلزمها من طابعات وبرامج حسابية عديدة للحسابات النووية في المفاعلات والديناميكا الحرارية والأمان النووي وتصميم الدروع. وهدف هذا المعمل هو أقلمت الطلاب على استخدام حزم البرامج الحديثة في الحسابات المختلفة للإشعاع.

·       معمل التحليلات الإشعاعية

ينهض هذا المعمل بهدف تعليم الطلاب على استخدام الخصائص الذرية والنووية والفيزيائية للعناصر في مختلف طرق التحليل مثل التنشيط النيوتروني وأشعة إكس والامتصاص الذري. وهي أعلى طرق التحليل حساسية ودقة. ويحتوي هذا المعمل على التجهيزات اللازمة لإجراء مثل تلك التجارب للطلاب .

·       معمل الالكترونيات النووية

هذا المعمل مجهز بحيث يغطي الجانب العملي للطلاب في مادة NE 440 حيث يتم إجراء التجارب الالكترونية في هذا المعمل إلى جانب التجارب الأخرى المرتبطة بالهندسة النووية.

المجموعات العلمية

يخرج قسم الهندسة النووية مهندسين في ثلاث تخصصات يشرف عليها ثلاث مجموعات علمية بالقسم هي:

1-   مجموعة الهندسة النووية .

2-   مجموعة هندسة الفيزياء الطبية.

3-   مجموعة هندسة الوقاية الإشعاعية.

·       مجموعة الهندسة النووية

تعتبر الهندسة النووية من التخصصات المهمة ذلك أنها تجمع بين تخصصات كثيرة مثل الهندسة الميكانيكية والكهربائية والفيزياء والرياضيات والكيمياء. ويركز قسم الهندسة النووية على المجالات التالية:

1.   فيزياء المفاعلات وديناميكيتها

2.   الانتقال الحراري في المفاعلات النووية

3.   تصميم المفاعلات النووية

4.   القياسات الإشعاعية

5.   الوقاية الإشعاعية

6.   التطبيقات الصناعية للإشعاع

7.   التطبيقات الطبية للإشعاع

كما أن جميع الطلاب الذين تخرجوا من قسم الهندسة النووية يعملون في القطاعات الحكومية والخاصة في مجالات الصناعة والطب والجمارك والمواصفات والمقاييس.

·       مجموعة هندسة الفيزياء الطبية

تعتبر هندسة الفيزياء الطبية من الاختصاصات المهمة النادرة في هذا الوقت كما أن الطب الحديث لا يمكنه أن يستغني عنها ذلك أنه لا يمكن أن يكون التشخيص دقيقا أو كاملا دون الاعتماد عليها. فمن الأجهزة الطبية التي يتعامل معها المختص في مجال هندسة الفيزياء الطبية على سبيل المثال لا الحصر:

1.   التصوير بالرنين المغناطيسي

2.   الأمواج فوق الصوتية

3.   الأشعة المقطعية التصويرية

4.   الطب النووي (التصوير الإشعاعي باستخدام النظائر المشعة)

5.   الانبعاث البيزتروني التصويري

6.   تخطيط الدماغ

7.   تخطيط القلب

8.   فحص الثدي بالأشعة السينية الرقيقة

ولا يقتصر دور المختص في هندسة الفيزياء الطبية على التشخيص وإنما يتجاوز ذلك إلى العلاج حيث يعمل مع الطبيب جنبا إلى جنب في علاج الأورام ويكون العلاج:

1.   من خلال إدخال عنصر مشع قريبا من الورم

2.   من خلال أشعة جاما المسلطة على الورم

3.   من خلال الأشعة السينية المنبعثة من المعجلات

4.   من خلال حزمة نيوترونية خارجة من المفاعل النووي

5.   من خلال أسر النيوترونات بمادة البورون والجادلينيوم

6.   الأشعة تحت الحمراء

7.   الحرارة في معالجة الأورام

8.   الليزر في الجراحة

وهندسة الفيزياء الطبية اختصاص من ضمن عدد من الاختصاصات ذات العلاقة بالطب والتي يساند بعضها بعضا مثل اختصاص الهندسة الطبية والذي أنشئ في قسم الهندسة الكهربائية بجامعة الملك عبد العزيز سنة 1402هـ وهندسة الوقاية الإشعاعية في قسم الهندسة النووية وعلوم الأشعة.

ويعمل المختص في هندسة الفيزياء الطبية في المستشفيات ومراكز الأبحاث الطبية في التشخيص والعلاج حيث يضع بالتعاون مع الطبيب خطة لعلاج المريض عند استخدام العلاج بالنظائر المشعة أو المعجلات والتأكد من أن الجرعة الإشعاعية التي يأخذها المريض دقيقة وذلك من خلال حسابات وقياسات مكثفة تضمن وصول الإشعاع إلى مكان الورم المراد علاجه وتضمن عدم إصابة وتلف الأنسجة المجاورة  كما يحدد كيفية انتقال النظائر المشعة في الأعضاء عند حقن المريض بها في حالة التشخيص عن طريق الطب النووي. ومن ضمن أعماله أيضا توكيد جودة أجهزة الإشعاع والتصوير الطبي والقياس.

·       مجموعة هندسة الوقاية الإشعاعية

هندسة الوقاية من الإشعاع مصطلح يطلق على مفهوم واحتياجات وتقنيات وتشغيل ذات علاقة بحماية الناس (العاملون في مجال الإشعاع, الجمهور, والمرضى الخاضعون للتشخيص والعلاج) من تأثيرات الإشعاعات المؤينة وغير المؤينة الضارة. ولقد ابتدأ مفهوم الوقاية من الإشعاع في القرن العشرين بعد استخدام الأشعة السينية في التشخيص الطبي واكتشاف الإشعاع. والمختص في الوقاية الإشعاعية يعطي النصائح والتوجيهات للعاملين في مجال  الأشعة المؤينة وغير المؤينة  و المواد المشعة. وتشمل ممارسات مهندس  الوقاية الإشعاعية المجالات التالية:

•    الوقاية الإشعاعية العملية.

•    قياس الجرعات الإشعاعية.

•    طرق قياس الإشعاع.

•    تصميم وتقييم الأمان.

•    البحث العلمي.

وتكون الوقاية الإشعاعية من خلال:

•    وضع خطط الطوارئ المناسبة.

•    تحكم وأمان إدارة النفايات المشعة.

•    النقل الآمن للمواد المشعة.

•    مراقبة البيئة وسبل الوقاية.

وتحتاج الوقاية الإشعاعية إلى عاملين على مستوى عال من الكفاية والقدرة ابتدأ من القياسات الروتينية المستخدمة للأجهزة المنقولة إلى الأجهزة والمعدات المتطورة في المعامل وابتدأ أيضا من التوجيهات والأوامر البسيطة إلى الاستشارات السياسية ذات المستوى الرفيع ذات التأثير الاقتصادي والاجتماعي.