Studiare Ingegneria Nucleare Studiare Ingegneria Nucleare in Italia ed in Europain Italia ed in Europa

W. AmbrosiniW. Ambrosini

PROFESSORE ASSOCIATO DI IMPIANTI NUCLEARIPROFESSORE ASSOCIATO DI IMPIANTI NUCLEARI

pressopresso ilil DipartimentoDipartimento di di IngegneriaIngegneria MeccanicaMeccanica, , NucleareNucleare e e delladella ProduzioneProduzione

delldell’’UniversitUniversitàà di Pisadi Pisa

UniversitUniversitàà di Pisadi Pisa

LL’’insegnamento dellinsegnamento dell’’Ingegneria Nucleare: Ingegneria Nucleare: un compito per lun compito per l’’energia del futuroenergia del futuro

• La generazione di ingegneri che ha progettato, costruito ed esercito le centrali nucleari è in fase di pensionamento

• E’ quindi in atto in tutto il mondo uno sforzo per rilanciare e rendere più sistematica la formazione del campo dell’ingegneria nucleare

• In Italia esistono “scuole” di Ingegneria Nucleare (Pisa, Milano, Torino, Roma, Palermo), ma all’estero spesso la formazione nucleare era affidata a corsi post-lauream

Il ruolo dellIl ruolo dell’’energia nucleareenergia nucleare

• L’energia nucleare rappresenta una fonte energetica molto importante nel panorama europeo e mondiale

• In Europa, la frazione di energia elettrica prodotta per via nucleare è circa il 30%, contro una media mondiale di circa il 16%

• Anche nel nostro Paese una parte non trascurabile dell’energia elettrica è importata da Paesi produttori di energia elettro-nucleare

Il ruolo dellIl ruolo dell’’energia nucleareenergia nucleare ((ContCont.).)

• Nel mondo sono attualmente funzionanti più di 440 centrali nucleari di potenza

• Nuovi reattori nucleari sono attualmente allo studio nell’ambito delle nuove generazioni di progetti proposti in ambito internazionale (Generation IV)

Energia elettrica Energia elettrica prodotta per via nucleareprodotta per via nucleare

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Argentina Armenia Belgium

Brazil Bulgaria Canada

ChinaCzech RP

Finland France

Germany Hungary

India Japan

Korea Rep.Mexico

Netherlands Pakistan Romania

RussiaSlovakia

Slovenia South Africa

Spain Sweden

Switzerland Taiwan, China

U.K.U.S.*

Ukraine

Nuclear Electricity Share (%)

2010

Impianti in esercizioImpianti in esercizio

0

20

40

60

80

100

120

ARGENTINA

ARMENIA

BELGIUM

BRAZIL

BULGARIA

CANADA

CHINA

CZECH REPUBLIC

FINLAND

FRANCE

GERMANY

HUNGARYIN

DIAIR

AN

JAPAN

LITHUANIA

MEXICO

NETHERLANDS

PAKISTAN

ROMANIA

RUSSIA

SLOVAKIA

SLOVENIA

SOUTH AFRIC

A

SOUTH KOREA

SPAIN

SWEDEN

SWIT

ZERLAND

TAIWAN

TURKEY

UKRAINE

UNITED A

RAB EMIR

ATES

UNITED K

INGDOM

UNITED S

TATES

Nu

mb

er o

f R

eact

ors

LGR

GCR

LMFBR

PHWR

PWR

BWR

Data from ANS "Nuclear News", March 2011Updated at Dec. 2010

Total Number = 444

OPERATING REACTORS BY COUNTRY AND TYPE

Impianti in fase di approvazione Impianti in fase di approvazione o costruzioneo costruzione

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ARGENTINA

ARMENIA

BELGIUM

BRAZIL

BULGARIA

CANADA

CHINA

CZECH REPUBLIC

FINLAND

FRANCE

GERMANY

HUNGARYIN

DIAIR

AN

JAPAN

LITHUANIA

MEXICO

NETHERLANDS

PAKISTAN

ROMANIA

RUSSIA

SLOVAKIA

SLOVENIA

SOUTH AFRIC

A

SOUTH KOREA

SPAIN

SWEDEN

SWIT

ZERLAND

TAIWAN

TURKEY

UKRAINE

UNITED A

RAB EMIR

ATES

UNITED K

INGDOM

UNITED S

TATES

Nu

mb

er o

f R

eact

ors

LGR

GCR

LMFBR

PHWR

PWR

BWR

Total Number = 109

FORTHCOMING REACTORS BY COUNTRY AND TYPE

Data from ANS "Nuclear News", March 2011Updated at Dec. 2010

Cosa studia lCosa studia l’’Ingegnere NucleareIngegnere Nucleare

⇒⇒ discipline di basediscipline di base (matematica, chimica, fisica, (matematica, chimica, fisica, termodinamica, elettromagnetismo e interazione delle termodinamica, elettromagnetismo e interazione delle radiazioni con la materia)radiazioni con la materia)

⇒⇒ discipline tipiche dell’Ingegneria Industrialediscipline tipiche dell’Ingegneria Industriale (disegno (disegno meccanico, materiali, elettrotecnica, meccanica applicata, meccanico, materiali, elettrotecnica, meccanica applicata, termofluidodinamicatermofluidodinamica e macchine, analisi strutturale ed e macchine, analisi strutturale ed impiantistica)impiantistica)

⇒⇒ discipline specifiche dell’Ingegneria Nuclearediscipline specifiche dell’Ingegneria Nucleare (Impianti (Impianti Nucleari, Termoidraulica dei Reattori Nucleari, Dinamica e Nucleari, Termoidraulica dei Reattori Nucleari, Dinamica e Controllo del Reattore, Fisica del Reattore Nucleare, Controllo del Reattore, Fisica del Reattore Nucleare, Garanzia della Qualità, Radioprotezione, Protezione e Garanzia della Qualità, Radioprotezione, Protezione e Sicurezza, Valutazione di Impatto Ambientale, Costruzioni Sicurezza, Valutazione di Impatto Ambientale, Costruzioni Nucleari, Analisi degli Incidenti negli Impianti Nucleari)Nucleari, Analisi degli Incidenti negli Impianti Nucleari)

�� Una regola dUna regola d’’oro nella progettazione dei reattori dice che oro nella progettazione dei reattori dice che in in un nocciolo si puun nocciolo si puòò produrre pressochprodurre pressochéé qualunque potenza qualunque potenza si voglia, ma si deve essere in grado di estrarla in sicurezzasi voglia, ma si deve essere in grado di estrarla in sicurezza

�� Il progetto di un reattore Il progetto di un reattore èè allora finalizzato a allora finalizzato a garantire una garantire una estrazione efficiente e sicura della potenza prodotta dalla estrazione efficiente e sicura della potenza prodotta dalla fissionefissione–– progetto meccanicoprogetto meccanico dei componenti per sopportare i carichi dei componenti per sopportare i carichi

previstiprevisti–– progetto termoidraulicoprogetto termoidraulico del reattore e dei circuiti per garantire del reattore e dei circuiti per garantire

che non vengano superati i limiti di temperatura previstiche non vengano superati i limiti di temperatura previsti–– progetto neutronicoprogetto neutronico del reattore per ottimizzare la distribuzione del reattore per ottimizzare la distribuzione

della potenza prodottadella potenza prodotta

�� In ogni Paese, sono disponibili norme e linee guida per poter In ogni Paese, sono disponibili norme e linee guida per poter rilasciare la licenza di esercizio rilasciare la licenza di esercizio ((““licensinglicensing””)) ai reattori ai reattori nucleari, norme che comprendono anche specifici nucleari, norme che comprendono anche specifici ““criteri di criteri di progettoprogetto””

La progettazione dei reattoriLa progettazione dei reattori

La progettazione dei reattoriLa progettazione dei reattori

Gli ambiti e gli sbocchi per chi studia Gli ambiti e gli sbocchi per chi studia Ingegneria NucleareIngegneria Nucleare

INGEGNERIA INDUSTRIALE SICUREZZA INDUSTRIALE

SICUREZZA DEI LAVORATORI

RADIOPROTEZIONE INGEGNERIA NUCLEARE PROTEZIONE AMBIENTALE

Le motivazioni vocazionaliLe motivazioni vocazionali

•• Le applicazioni pacifiche dell’ENERGIA NUCLEARE hanno da Le applicazioni pacifiche dell’ENERGIA NUCLEARE hanno da decenni affrontato in maniera sistematica le problematiche decenni affrontato in maniera sistematica le problematiche dello sviluppo sostenibile e del rischiodello sviluppo sostenibile e del rischio

⇒⇒ valutazione dei rischivalutazione dei rischi delle attività industrialidelle attività industriali

⇒⇒ valutazione del loro impatto ambientalevalutazione del loro impatto ambientale

⇒⇒ progettazione di progettazione di

IMPIANTI SICURI e COMPATIBILI con L’AMBIENTEIMPIANTI SICURI e COMPATIBILI con L’AMBIENTE

QUESTO BAGAGLIO DI CONOSCENZE È ORA A DISPOSIZIONE QUESTO BAGAGLIO DI CONOSCENZE È ORA A DISPOSIZIONE DI COLORO CHE VOGLIONO CONTRIBUIRE A RENDEREDI COLORO CHE VOGLIONO CONTRIBUIRE A RENDERE

SOSTENIBILE IL PROGRESSO SCIENTIFICO E TECNOLOGICOSOSTENIBILE IL PROGRESSO SCIENTIFICO E TECNOLOGICO

LL’’istruzione universitaria in Europaistruzione universitaria in Europa

In seguito alla riforma conseguente alla convenzione di Bologna, l’istruzione universitaria in Ingegneria ha assunto la formula 3+2 = Laurea Triennale (BSc) + Laurea Magistrale (MSc)

Questo schema è la base a cui ci si è riferiti anche per la formazione in Ingegneria

Nucleare nel nostro Paese

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: il Politecnico di Torinoil Politecnico di Torino

• Primo livello: Corso di laurea in Ingegneria Energetica

• Secondo livello: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare, con percorso formativo in “Tecnologie e applicazioni nucleari”

• Terzo livello: Dottorato in Energetica: molti dottorandi hanno svolto e svolgono all’estero parte della loro tesi di dottorato, nell’ambito di collaborazioni internazionali, o in collaborazione con Centri di ricerca italiani

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: il Politecnico di Torinoil Politecnico di Torino

https://didattica.polito.it/pls/portal30/sviluppo.offerta_formativa.corsi?p_sdu_cds=32:856

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: il Politecnico di Milanoil Politecnico di Milano

• Primo Livello: Vengono offerti corsi in varie lauree di primo livello (Radioattività, Radioprotezione, Introduzione all’Ingegneria Nucleare, Elettronica Nucleare)

• Secondo Livello: Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare, con tre indirizzi: Impianti Nucleari, Tecnologie Nucleari, Fisica per i Sistemi Nucleari

• Terzo Livello: Programma di Dottorato in “Scienze e Tecnologie Energetiche e Nucleari”

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: il Politecnico di Milanoil Politecnico di Milano

www.ingnucleare.polimi.it www.sten.polimi.it

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Bolognadi Bologna

• Primo Livello: Ingegneria Energetica, con corsi di interesse per l’Ingegneria Nucleare

• Secondo Livello: Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica con corsi di interesse per l’Ingegneria Nucleare

• Terzo Livello: � Dottorato di ricerca in Ingegneria Energetica, Nucleare e

del Controllo Ambientale� Dottorato di ricerca in Meccanica e Scienze Avanzate

dell'Ingegneria (linea Applicazioni tecnologiche nucleari e dei plasmi)

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Bolognadi Bologna

http://www.dienca.unibo.it/DIENCA/default.htm

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Pisadi Pisa

• Primo Livello: Ingegneria Nucleare e della Sicurezza e Protezione

• Secondo Livello: Laurea Magistrale in Ingegneria Nucleare e della Sicurezza Industriale

• Terzo Livello: Programma di Dottorato di Ricerca in Ingegneria Nucleare e Sicurezza Industriale

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Pisadi Pisa

www.ing.unipi.it/images/stories/Presidenza/didattica/offerta-formativa/manifesti/2011-12/magistrale/REG_Nucleare_e_Sicurezza_magistrale.pdf

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Roma di Roma ““La SapienzaLa Sapienza””

• Primo Livello: Ingegneria Energetica (con materie di interesse per il nucleare)

• Secondo Livello: Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica (idem)

• Terzo Livello: Dottorato in Energetica e Fisica Tecnica (idem)

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà di Roma di Roma ““La SapienzaLa Sapienza””

www.din.uniroma1.it/index.html

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà degli Studi di Palermodegli Studi di Palermo

• Primo Livello: Ingegneria dell’Energia (curriculum Energetica e Nucleare)

• Secondo Livello: Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica e Nucleare

• Terzo Livello: Dottorato dell’Energia (profilo Energetica e Nucleare)

Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: Studiare Ingegneria Nucleare in Italia: ll’’UniversitUniversitàà degli Studi di Palermodegli Studi di Palermo

http://din.din.unipa.it/

LL’’Associazione ENENAssociazione ENENEuropeanEuropean NuclearNuclear EducationEducation NetworkNetwork

• L’European Nuclear Education Network E’ una associazione no-profit creata il 23 Settembre 2003

• La sua missione primaria è il mantenimento e l’ulteriore sviluppo dell’istruzione e dell’esperienza nel settore nucleare

Sito web di ENENSito web di ENEN

Le Università italiane che lavorano nel Le Università italiane che lavorano nel settore nucleare sono rappresentate in ENENsettore nucleare sono rappresentate in ENEN

dal CIRTEN dal CIRTEN

•• Prof. Giuseppe Prof. Giuseppe ForasassiForasassi (Universit(Universitàà di Pisa): Presidente del CIRTENdi Pisa): Presidente del CIRTEN

•• Prof. Bruno Panella (Politecnico di Torino): Rappresentante in EProf. Bruno Panella (Politecnico di Torino): Rappresentante in ENENNEN

CIRTENCIRTEN

Consorzio Interuniversitario Consorzio Interuniversitario per la Ricerca Tecnologica Nucleareper la Ricerca Tecnologica Nucleare

• Obiettivi particolari dell’Associazione sono:

o Rilasciare il titolo di European Master of Science in Nuclear Engineering (EMSNE)

o Incoraggiare gli studi di Dottorato o Promuovere scambi di studenti e docentio Stabilire le basi per il mutuo riconoscimento o Promuovere e migliorare le relazioni tra Università,

Centri di Ricerca, Industria ed Enti di Controlloo Assicurare la qualità dell’istruzione accademica,

della ricerca e del training nelle discipline nucleario Creare incentivi ed aumentare l’attrattiva delle

carriere nel settore nucleare per studenti e giovani docenti universitari

LL’’Associazione ENENAssociazione ENENEuropeanEuropean NuclearNuclear EducationEducation NetworkNetwork

Membri Effettivi di ENENMembri Effettivi di ENENSede di CorsiSede di Corsi

Membri Associati di ENENMembri Associati di ENEN((Supportano in vario modo ENEN) Supportano in vario modo ENEN)

Le relazioni di ENEN con le altre Le relazioni di ENEN con le altre organizzazioni del settoreorganizzazioni del settore

• Coinvolgimento anche con Cina, Russia, America Latina, Canada per l’armonizzazione dei curricula e iniziative comuni

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNE““QualityQuality LabelLabel”” Rilasciato da ENENRilasciato da ENEN

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNEPrincipi GeneraliPrincipi Generali

Gli obiettivi principali dell’ European Master of Science in Nuclear Engineering sono:

• Aiutare gli studenti a diventare buoni ingegneri nucleari, brillanti e con ottime doti di inventiva, combinando il know-how delle Università partecipanti

• Addestrare questi studenti facendo uso delle installazioni di ricerca ed industriali disponibili in Europa nel settore nucleare

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNEPrincipi Generali (Principi Generali (ContCont.).)

e ancora :

• Sviluppare la cultura della sicurezza in tutta Europa

• Sviluppare una rete internazionale di ingegneri e ricercatori nucleari, tramite:

o la partecipazione alla rete di studenti di diverse nazionalità

ocontatti tra studentio l’istruzione fruita in diversi Paesi con diversi

tagli educativi, diversi tipi e tecnologie di reattori, diverse politiche nucleari

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNEA chi A chi èè rilasciata?rilasciata?

La certificazione di European Master of Science in Nuclear Engineering

è riconosciuta a studenti che hanno ottenuto un titolo di Master of Science in Ingegneria Nucleare o

equivalente (in Italia, Laurea Magistrale)

che risponde agli obiettivi e ai requisiti di qualità stabiliti dall’Associazione ENEN

La certificazione è una garanzia che l’istruzione ricevuta

abbia la più alta qualità in campo Europeo

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNERequisitiRequisiti

Requisiti GeneraliGli studenti che hanno ottenuto un MSc (Laurea Magistrale) in Ingegneria Nucleare o equivalente da una Istituzione Membro di ENEN, possono richiedere il “qualitylabel” di EMSNE a condizione che siano soddisfatti alcuni requisiti di qualità

Livello degli studiIl totale dei crediti ECTS (European Credit Transfer System) deve essere equivalente ad almeno 300 unità a livello universitario, di cui almeno 60 crediti ECTS devono riguardare corsi in scienza e tecnologie nucleari, con preferenza per l’Ingegneria

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNERequisiti Requisiti (continua)(continua)

Tipologia delle materie di studioIl programma di MSc (Laurea Magistrale) deve avere un contenuto equilibrato in Ingegneria Nucleare consistente in un approfondimento delle conoscenze nei seguenti ambiti:

Ingegneria dei Reattori NucleariFisica dei Reattori Nucleari

Termoidraulica NucleareSicurezza ed Affidabilità delle Installazioni Nucleari

Materiali per l’Ingegneria dei ReattoriRadiologia e Radioprotezione

Ciclo del Combustibile Nucleare e Radiochimica

La certificazione EMSNELa certificazione EMSNERequisiti Requisiti (continua)(continua)

Lavoro di tesiIl richiedente deve aver discusso con successo una tesi di laurea di MSc (in Italia, Laurea Magistrale) in Ingegneria Nucleare

Dimensione Europea degli StudiAlmeno 20 crediti ECTS di corsi in Ingegneria Nucleare o di lavoro di tesi devono essere fruiti presso una Istituzione Accademica membro di ENEN situata in un altro Paese rispetto all’istituzione di provenienza

EMSNE EMSNE AlumniAlumni

Contatti per InformazioniContatti per Informazioni

La World La World NuclearNuclear UniversityUniversity

La World La World NuclearNuclear UniversityUniversity

ConclusioneConclusione

Studiare Ingegneria Nucleare rappresenta un impegno per lo sviluppo di una delle fonti energetiche insostituibili nel futuro

Coloro che intendono studiare Ingegneria Nucleare hanno a propria disposizione una fitta rete di collegamenti tra Università, Industria ed Enti di Ricerca a livello Europeo e mondiale

Il mondo intero è oggi il campo di azione di coloro che vogliono cimentarsi nelle affascinanti materie alla base della progettazione dei reattori nucleari

Contatti per Informazioni:Contatti per Informazioni:Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione

Largo Lucio Lazzarino, 56126 Pisa

Prof. Walter Ambrosini

Professore Associato di Impianti Nucleari

Tel. 050-2218073, Fax 050-2218065

E-mail: walter.ambrosini@ing.unipi.it

Web-Page :www.dimnp.unipi.it/walter-ambrosini/