Doctorado en Ingeniería nuclear y de las radiaciones ionizantes(UPC)

Las actividades del PDINRI se enmarcan en tres campos:

- Tecnología nuclear

- Radiaciones ionizantes

- Aceleradores de partículas

Justificación de la necesidad del programa:

La situación actual y las perspectivas futuras de utilización de las radiaciones ionizantes (RIs) y de la energía nuclear 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 Vandellós) 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.

Otro campo con un alto impacto social donde las RIs 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 terapéuticas. Las lista de técnicas involucradas 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 radiocirujía, etc.

El uso intensivo de RIs 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, evaluan 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) hace prever la necesidad de especialistas en tecnología de aceleradores. Los conocimientos adquiridos por los estudiantes de nuestro programa les permitirá 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) 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 nucleos de deuterio y tritio. La formación de futuros investigadores y tecnólogos en este 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, tanto directos como derivados, de las RIs en nuestra sociedad son numerosos y de gran relevancia.

Objetivos:

El PDINRI pretende dotar al estudiante de una sólida formación que le permita abordar tareas de investigación y desarrollo relacionadas con alguna de las tres especialidades del programa, esto es, con la tecnología energética nuclear, con la utilización de RIs para fines médicos e industriales o con 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 Protezionee la Ricerca Ambientale), JUAS (Joint Universitites Accelerator School, en Archamps, Francia), ALBA (Laboratorio de Luz Sincrotrón del Vallés, en Cerdanyola del Vallès, España) y FDA (U.S. 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 RIs en el medio ambiente y en la salud humana.