В чем заключается работа физика
Обновлено: 17.05.2024
Чтобы стать настоящим профессионалом своего дела, нужно заранее заниматься поиском информации, в которой ведется описание профессии физика-ядерщика. Где учиться, зарплата, плюсы и минусы специальности — все отходит на второй план, если есть настоящее призвание. Но следует помнить, что в обязанности работника входит ведение постоянного контроля над различными типами установок, т. к. основная задача состоит в обеспечении их бесперебойной работы.
- Общие понятия о профессии
- Обязанности работника
- Требуемые личные качества
- Места получения образования
- Положительные и отрицательные стороны
- Зарплата и карьера
- Перспективы отрасли
Общие понятия о профессии
Спрос на специалистов, имеющих профессию физика-ядерщика, возник недавно. Связано это с появлением атомных электростанций. Изучая информацию в википедии, становится понятно, что при распаде атомного ядра выделяется много энергии. Научные исследования физиков-ядерщиков направлены на изучение этого направления. Все их открытия используются во многих науках, например, в биологии или химии. Ядерная отрасль является будущим для энергетики всего мира, включая Россию. Это привело к необходимости заняться обучением специалистов, способных вести разработку ядерных установок с их последующим монтажом и эксплуатацией.
Если первые агрегаты обслуживались самими учеными-разработчиками, то позже возникла потребность в большом количестве инженеров такого направления.
Стали востребованы атомщики-практики, которые уже не занимались научными исследованиями, а непосредственно трудились на предприятиях в качестве операторов или специалистов по ремонту установок.
Обязанности работника
В обязанности специалиста ядерщика включается много функций, которые нужно выполнять очень ответственно. Вступая на дежурство, он проделывает следующие работы:
- Следит за состоянием оборудования, снимая с них показания.
- Регистрирует движение заряженных частиц.
- После фиксации данных обрабатывает их результаты.
- Следит за излучениями, анализируя их поток.
- Отвечает за безопасность объекта, контролируя радиоактивные вещества.
- Следит за топливными запасами, ведя учет их расхода.
- Наблюдает за хранением отработанного ядерного топлива.
Имея образование ядерщика, устроиться можно на государственную службу и в частную фирму с хорошей заработной платой. При этом нужно помнить, что работа эта очень ответственная, поскольку каждая ошибка может привести к катастрофическим последствиям.
Требуемые личные качества
Для того чтобы стать хорошим профессионалом своего дела, нужно быть не только физиком, но и химиком. Однако без определенных личных качеств добиться больших успехов в работе будет трудно. К таким качествам относятся:
- Терпеливость и внимательность.
- Системный подход к работе.
- Самостоятельность и ответственность.
- Критичность по отношению к себе.
- Осторожность в работе.
- Обладание интуицией.
Во время работы необходимо соблюдать полную концентрацию внимания в течение всей смены. Процесс трудовой деятельности часто связан с проведением ряда экспериментов, в ходе которых приходится задействовать свои аналитические и математические способности.
Места получения образования
Каждый физик-ядерщик обязательно должен иметь высшее образование. Для этого не подходит учение в техникуме. Получить его можно только в вузах. В список самых известных заведений входят:
- Политехнический университет в Санкт-Петербурге им. Петра Великого.
- Ядерный университет МИФИ.
- Технический университет им. Баумана в Москве.
- Физико-технический институт в Москве.
- МЭИ (Москва).
- Уральский университет им. Ельцина.
- Федеральный дальневосточный университет.
Во время поступления нужно выбрать определенную специальность. Оптимальным вариантом будет учеба на факультетах ядерной физики или энергетики. Перед поступлением сдаются ЕГЭ по физике, математике и русскому языку.
Положительные и отрицательные стороны
Как и в любой профессии здесь имеются положительные и отрицательные моменты. К плюсам относятся:
- Потребность в специалистах.
- Возможность работать в государственных и частных организациях.
- Такие профессионалы требуются не только на предприятиях, но и в научно-исследовательских институтах.
При этом существуют и отрицательные моменты. Они выражаются в следующем:
- Высокая ответственность при выполнении своей работы. Любая ошибка может привести к непоправимым последствиям.
- Невозможность большинству специалистов заниматься масштабными исследованиями. Это доступно только небольшой группе научных работников.
Талантливые физики-ядерщики в настоящее время всегда найдут работу на территории России. Если в прежние времена наблюдался отток специалистов за границу, то теперь статистика свидетельствует о том, что такая тенденция пошла на спад.
Зарплата и карьера
Начинающих специалистов всегда интересует зарплата физика-ядерщика, сколько они будут получать, работая на предприятии или в НИИ. Профессионал в своем деле может зарабатывать до 50−60 тысяч рублей, но на это потребуется время. Максимальная величина заработка техника-лаборанта не превышает 15−20 тысяч рублей.
При этом всегда существует перспектива карьерного роста. Любой лаборант может быстро подняться до ведущего специалиста и на этом не остановиться. В будущем у него есть возможность стать начальником отдела или руководителем предприятия.
Не меньшая перспектива существует и у работающих в НИИ. Здесь можно трудиться над диссертацией и в будущем рассчитывать на научную степень.
Перспективы отрасли
Перспективы развития отрасли напрямую зависят от развития новых технологий. Используемый в настоящее время уран-235 имеет ограниченные ресурсы. Его запасов хватит максимум на 50 лет. В природе много урана-238, но для того чтобы запустить с ним реакцию, без урана-235 не обойтись. Для решения этого вопроса нужны новые инженерные разработки, иначе в мире может произойти энергетический кризис.
Также начинают внедряться и термоядерные установки, для обслуживания которых требуется большое количество квалифицированных специалистов.
Физик-атомщик специализируется на соответствующей науке. Под названием атомная физика. Специалист этого спектра разбирается в атомах, радиации, и всех процессах, которые с ней связаны.
Работают физики-атомщики, в основном, на атомных электростанциях. А также в частных и государственных корпорациях.
Мы расскажем о том, как подростку стать физиком-атомщиком. И об особенностях этой профессии.
О профессии
Ядерная физика стала заметно насыщеннее в последнее время. Наука пополнилась новыми удивительными знаниями. О строении атома. О различных видах орудий. О том, как с помощью радиации добывать энергию. И многих других процессах.
Именно из-за популяризации науки человечество столкнулось с рядом серьезных проблем. Теперь людям нужно контролировать разрушительную энергию. Не давать ей вредить нашей природе. Каким-либо образом избавляться от ядерных отходов. А также многих других "атомных проблем".
У общества появился запрос на защиту от радиации. Именно благодаря этому и появилось множество профессий, которые связаны с этой областью. В частности, речь идет о физиках-атомщиках. Специалистах, которые работают на атомных реакторах. Следят за их работоспособностью. За показателями. И предотвращают деформацию того или иного оборудования.
Работа физика-атомщика - очень ответственная. От каждого шага специалиста зависит жизнь других людей. Причем не сотен тысяч, а целых миллионов. Если атомный реактор взорвется, то мир ждет второй Чернобыль. В результате, ситуация приведет к гибели огромного количества людей. И заражения огромной территории. Которая будет непригодна для жизни несколько последующих веков.
Для того, чтобы стать ядерщиком-физиком, нужно хорошо выучиться
Стать ядерщиком-физиком можно только при условии наличия высшего образования. Технического. По специальности "атомная физика".
Каким должен быть будущий ядерщик-физик?
![]()
Работать в сфере атомной физики довольно непросто. Профессия тяжелая. И требует от кандидата на должность огромного количества навыков. В частности, опыта. Гиперусидчивости, бесстрашия и стрессоустойчивости.
Подросток в обязательном порядке должен обладать аналитическим мышлением. Уметь просчитывать все свои шаги наперед. Продумывать, что будет, если сделать определенное действие подобным образом.
Также, тинейджер в обязательном порядке должен уметь анализировать ситуацию. И разбираться в математике. Отлично знать эту науку.
Также, тинейджер в обязательном порядке должен обладать хорошей концентрацией. Он должен уметь фокусироваться на поставленной задаче. И выполнять работу до тех пор, пока не добьется конкретной цели.
Будущий атомщик-физик должен иметь опыт проведения различных опытов. А также исследований. И экспериментов. Все эти навыки пригодятся ему для в дальнейшей работе на АЭС. Он сможет работать и развиваться в этом направлении.
Где работают физики-ядерщики?
Физики-ядерщики, после выпуска из университета, могут сами выбрать дальнейшее развитие своей карьеры. Они могут устроиться на работу в государственную структуру или компанию. А могут пойти в частную корпорацию. И вести атомные разработки для нее.
Если физик идет на государственную службу, то его отправляют на атомную электростанцию. Там специалисту предстоит наблюдать за работоспособностью реакторов. А также за многими другими аспектами. Параллельно с подобной работой, специалист может заниматься наукой. Преподавать дисциплины в определенном университете.
К сожалению, к ученым в странах бывшего СНГ относятся скептически. Не тратят огромные средства на науку. Из-за этого, огромное количество ученых выбирают переезд в другие страны. Например, в Европу или в США. Там они работают над определенным проектом в лучших условиях. И с более высоким уровнем заработной платы.
Чем занимается ядерщик-физик?
Физик-ядерщик не занимается физическим трудом. Основной род его деятельности - интеллектуальный. Во время работы специалист:
Контролирует работу АЭС. В частности, ядерных реакторов.
Ядерщик-физик может работать как на атомной электростанции, так и за ее пределами. В зависимости от того, какое задание ему даст руководство. Физик-ядерщик общается с другими коллегами посредством раций. А также других голосовых средств.
Какими знаниями должен обладать физик-ядерщик?
Физик-ядерщик в обязательном порядке должен разбираться в:
Атомной физике. Всех ее аспектах. От А до Я.
Для кого подойдет профессия физика-ядерщика?
Профессия физика-ядерщика подойдет для подростков, которые:
Аккуратно выполняют работу. Кропотливо относятся к каждой детали. Не упускают мелочей.
Кому не подойдет профессия физик-ядерщик?
Профессия физика-ядерщика не подойдет подросткам, которые:
Сколько зарабатывают физики-атомщики?
Физики-атомщики могут иметь абсолютно разный уровень заработной платы. Который напрямую зависит от того, в каком регионе работает специалист. И на какую компанию - государственную или частную.
Средний уровень заработной платы физиков-атомщиков разных уровней выглядит следующим образом:
- Атомщик, который недавно выпустился из университета, получает в месяц около 40 тысяч рублей.
- Специалист, который имеет большее количество опыта, зарабатывает по 70 тысяч рублей в месяц.
- Профессионал с многолетним стажем может зарабатывать от 100 тысяч рублей в месяц.
В разных компаниях и регионах уровень зарплаты может быть больше или меньше. На гонорар влияет множество факторов.
Если физик-атомщик будет работать на государство, то он становится невыездным
Предупредим сразу. Если тинейджер устроится на атомную электростанцию, которая принадлежит государству, то он станет невыездным. Не сможет выезжать за пределы России. До конца жизни.
К сожалению, это делается в интересах безопасности граждан. Если подросток готов к подобному, то пусть смело устраивается на госслужбу.
Сразу нужно уточнить, что физик-ядерщик как профессия – это не учёный, который исследует процессы, протекающие внутри атомных ядер. Перепутать их между собой довольно легко, но разницу всё же следует чётко понимать. Физик-ядерщик – это эксплуатант атомных установок, новыми исследованиями он обычно не занимается. Однако, это совсем не означает, что профессия теряет привлекательность. Скорее наоборот, особенно с учётом возрастающей роли атомной энергетики.
Общие сведения
Эта профессия появилась совсем недавно, буквально в конце прошлого века. Она родилась с началом массового внедрения в энергетические сети атомных электростанций. Первые экспериментальные АЭС, а также и ядерные боезаряды, обслуживались самими разработчиками, и это были единичные экземпляры таких изделий. Но очень быстро стало ясно, что ядерная отрасль является будущим всей энергетики. Пришлось налаживать обучение специалистов, которые взяли бы на себя всю огромную работу по проектированию энергетических установок, их монтажу и настройке, грамотной и безопасной эксплуатации.
Сегодня ядерная физика окончательно стала прикладной дисциплиной и отраслью народного хозяйства. Несколько особняком здесь стоит упомянуть о теоретической физике атомного ядра; эта область остаётся сферой фундаментальной науки, в которой трудятся немногочисленные физики-исследователи. Однако, основную массу специалистов составляют всё же практики – инженеры энергоустановок, проектанты, разработчики, операторы АЭС, и так далее. Этих специалистов экономике нужно гораздо больше.
Место работы
Главным работодателем в этой отрасли является корпорация Росатом. Именно эта государственная компания осуществляет проектирование, постройку и эксплуатацию всех АЭС в России. Здесь сосредоточены полные цепочки всех производственных процессов, от добычи урана до проектирования атомных станций, от фундаментальных исследований до надзора за безопасностью на всех этапах производства. Сфера деятельности этого холдинга чрезвычайно широкая, поэтому и вакансий там много.
А на протяжении последнего десятилетия Росатом активно выходит и на зарубежные рынки – компании принадлежит первое место по строительству станций в различных странах по всему миру.
Вторая сфера, где требуются специалисты атомщики, это конечно вооружённые силы. Речь идёт о ядерном оружии. Эта область очень закрытая по понятным причинам, и о ней мало что известно. Однако понятно, что боезаряды требуют разработки, обслуживания, ремонта, хранения. И без подготовленных специалистов здесь не обойтись.
Здесь же можно упомянуть силовые установки на кораблях и подводных лодках. Например, ледоколы и суда для арктической зоны, которые активно строятся сейчас для Северного морского пути, часто оснащаются атомными реакторами.
И наконец, на смену атомным реакторам классической схемы приходят термоядерные технологии. Исследовательские установки работают уже во многих университетах мира, в том числе и в России. Строятся опытные станции, задача которых – досконально исследовать возможность промышленной выработки электричества на термоядерных реакторах. Нет сомнений, что этот новый, чистый вид энергии уже скоро начнёт заменять старые урановые электростанции, и для работы на новой технике тоже будут нужны квалифицированные инженеры.
Обязанности
В различных сферах атомной отрасли и требования к сотрудникам разные. Вот, например, что входит в круг обязанностей работника атомной станции:
- Нести дежурство на пульте управления АЭС, наблюдая за правильным функционированием всех её систем.
- Хорошо понимать принципы работы реактора и прочих систем станции, анализировать поступающую информацию,
- Уверенно работать с дозиметрическими приборами, выполнять соответствующие измерения уровней разнообразных излучений,
- Уметь обращаться с ядерными материалами, знать порядок загрузки и выгрузки топливных стержней, параметры их хранения,
- Отлично знать порядок действий при тех или иных нештатных ситуациях.
Конечно, этот список можно продолжать долго. Главными же личностными качествами для сотрудника здесь являются: ответственность, внимательность и скрупулёзность в работе, критическое мышление и требовательность к себе, стрессоустойчивость, наблюдательность. Нужно понимать, что иметь дело с радиоактивными материалами – вещь опасная, и работать спустя рукава здесь категорически нельзя. Тяжёлые радиационные аварии, имевшие место в прошлом, тому яркий пример.
Обучение
Профессия физика-ядерщика однозначно требует фундаментального уровня образования. Конечно, абитуриенту в первую очередь необходимо отличное знание физики и математики. Нужно с самого начала настраивать себя на очень напряжённую учебную работу.
Для поступления следует присмотреться к таким вузам:
- Национальный исследовательский ядерный институт МИФИ.
- Московский технический университет им. Баумана.
- МФТИ (Московский физико-технический институт).
- Санкт-Петербургский государственный университет.
- Санкт-Петербургский политех.
- Уральский федеральный университет.
- Дальневосточный федеральный университет.
Ещё на официальном сайте корпорации Росатом можно найти список опорных вузов, которые готовят кадры для рассматриваемой отрасли.
Заработная плата
Сразу после окончания учебного заведения выпускнику придётся довольствоваться малым. Техники-лаборанты могут рассчитывать на зарплату от 15 до 25 тысяч рублей. Инженеры и руководители с опытом работы, да ещё и с научными степенями, ценятся выше – от 60 тысяч. Уровень оплаты зависит от региона и от объекта, на котором приходится работать.
Работа — не волк! А еще и не мощность и не энергия. В этой статье разберемся, что же такое механическая работа в физике, а помогут нам в этом древнегреческие мифы.
О чем эта статья:
Например, нам нужно поднять велосипед по лестнице в квартиру. Тогда работа будет определяться тем, сколько весит велосипед и на каком этаже (на какой высоте) находится квартира.
Механическая работа — это физическая величина, прямо пропорциональная приложенной к телу силе и пройденному телом пути.
Чтобы рассчитать работу, нам необходимо умножить численное значение приложенной к телу силы F на путь, пройденный телом в направлении действия силы S. Работа обозначается латинской буквой А.
Механическая работа
А = FS
A — механическая работа [Дж]
F — приложенная сила [Н]
S — путь [м]
Если под действием силы в 1 ньютон тело переместилось на 1 метр, то данной силой совершена работа в 1 джоуль.
Поскольку сила и путь — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает вид.
Механическая работа
А = FScosα
A — механическая работа [Дж]
F — приложенная сила [Н]
S — путь [м]
α — угол между векторами силы и перемещения []
Числовое значение работы может становиться отрицательным, если вектор силы противоположен вектору скорости. Иными словами, сила может не только придавать телу скорость для совершения движения, но и препятствовать уже совершаемому перемещению. В таком случае сила называется противодействующей.
Для совершения работы необходимы два условия:
Сила, действующая на тело, может и не совершать работу. Например, если кто-то безуспешно пытается сдвинуть с места тяжелый шкаф. Сила, с которой человек действует на шкаф, не совершает работу, поскольку перемещение шкафа равно нулю.
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
Полезная и затраченная работа
Чтобы разобраться в понятиях полезной и затраченной работы, давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень больше не скатывается с горы, а КПД перестал быть нулевым.
Полезная работа в этом случае равна потенциальной энергии, приобретенной булыжником. Потенциальная энергия, в свою очередь, прямо пропорциональна высоте: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. Выходит, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше полезная работа.
Потенциальная энергия
Еп = mgh
m — масса тела [кг]
g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]
h — высота [м]
На планете Земля g ≈ 9,8 м/с 2
Затраченная работа в нашем примере — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.
Механическая работа
А = FS
A — механическая работа [Дж]
F — приложенная сила [Н]
S — путь [м]
И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?
Все очень просто! Задаем два вопроса:
- За счет чего происходит процесс?
- Ради какого результата?
В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы).
Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.
Мощность
На заводах по всему миру большинство задач выполняют машины. Например, если нам нужно закрыть крышечками тысячу банок колы, аппарат сделает это в считанные минуты. У человека эта задача заняла бы намного больше времени. Получается, что машина и человек выполняют одинаковую работу за разные промежутки времени. Для того, чтобы описать скорость выполнения работы, нам потребуется понятие мощности.
Мощностью называется физическая величина, равная отношению работы ко времени ее выполнения.
Мощность
N = A/t
N — мощность [Вт]
A — механическая работа [Дж]
t — время [с]
Один ватт — это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду.
Также для мощности справедлива другая формула:
Мощность
N = Fv
N — мощность [Вт]
F — приложенная сила [Н]
v — скорость [м/с]
Как и для работы, для мощности справедливо правило знаков: если векторы направлены противоположно, значение мощности будет отрицательным.
Поскольку сила и скорость — векторные величины, в случае наличия между ними угла формула принимает следующий вид:
Мощность
N = Fvcosα
N — мощность [Вт]
F — приложенная сила [Н]
v — скорость [м/с]
α — угол между векторами силы и скорости []
Примеры решения задач
Задача 1
Ложка медленно тонет в большой банке меда. На нее действуют сила тяжести, сила вязкого трения и выталкивающая сила. Какая из этих сил при движении тела совершает положительную работу? Выберите правильный ответ:
- Выталкивающая сила.
- Сила вязкого трения.
- Сила тяжести.
- Ни одна из перечисленных сил.
Решение
Поскольку ложка падает вниз, перемещение направлено вниз. В ту же сторону, что и перемещение, направлена только сила тяжести. Это значит, что она совершает положительную работу.
Ответ: 3.
Задача 2
Ящик тянут по земле за веревку по горизонтальной окружности длиной L = 40 м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, равен 80 H. Чему равна работа силы тяги за один оборот?
Решение
Поскольку ящик тянут с постоянной по модулю скоростью, его кинетическая энергия не меняется. Вся энергия, которая расходуется на работу силы трения, должна поступать в систему за счет работы силы тяги. Отсюда находим работу силы тяги за один оборот:
Ответ: 3200 Дж.
Задача 3
Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние l = 5 м. Расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на 3 метра. Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении в системе отсчета, связанной с наклонной плоскостью, совершила сила F?
Решение
В данном случае нас просят найти работу силы F, совершенную при перемещении тела по наклонной плоскости. Это значит, что нас интересуют сила F и пройденный путь. Если бы нас спрашивали про работу силы тяжести, мы бы считали через силу тяжести и высоту.
Работа силы определяется как скалярное произведение вектора силы и вектора перемещения тела. Следовательно:
A = Fl = 30 * 5 = 150 Дж
Ответ: 150 Дж.
Задача 4
Тело движется вдоль оси ОХ под действием силы F = 2 Н, направленной вдоль этой оси. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости v x тела на эту ось от времени t. Какую мощность развивает эта сила в момент времени t = 3 с?
Решение
На графике видно, что проекция скорости тела в момент времени 3 секунды равна 5 м/с.
Мощность можно найти по формуле N = Fv.
N = FV = 2×5 = 10 Вт
Ответ: 10 Вт.
Попробуйте онлайн-курс подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в Skysmart!
Читайте также: