Фундаментальная физика специальность. Профессии, связанные с физикой, и их особенности

Физика - одна из самых важных и древних наук. Благодаря ей, происходит изучение множества различных процессов. Поэтому специальности, связанные с физикой, будут актуальны ещё долгое время. Физика -фундаментальная наука, применение которой используется во многих сферах деятельности.

Список профессий

1. Физик-инженер.
2. Физик-механик.
3. Инженер-конструктор.
4. Инженер-нефтяник.
5. Инженер по ядерной физике.
6. Специалист в компьютерных технологиях.
7. Инженер-технолог.
8. Архитектор.

О специальностях

Физик-инженер:

Профессия, связанная со знанием физических явлений и постоянной практикой. В этой профессии необходимо знать все механические процессы, так как эта работа связана с оборудованием на различных предприятиях и внедрением новых технологий. В случае изобретения новой технологии в каких-либо исследованиях, вас ждёт невероятный карьерный рост и успех. Направлений в этой сфере достаточно много, но можно выделить три самых основных:

Физик-механик:

Профессия, связанная с машиностроением и автоспортом, а именно внедрением новейших двигателей с огромной мощностью, технологий, способствующих уменьшить сопротивление воздуха и т. д. Работая в крупной компании, вы сможете добиться реального успеха.

Инженер-конструктор:

Главная деятельность этой профессии состоит в том, чтобы объединить составные части в целостный продукт. Эта профессия требуется в производстве, где нужно создание различных конструкций, электросхем и механизмов.

Инженер-нефтяник:

Самая высокооплачиваемая профессия, требующая серьёзных навыков. В сфере нефти и газодобычи постоянно нужны новые технологии и оборудование, способствующие улучшить результаты работы. И если вы сможете помочь этой сфере, вас будет ждать высокая награда.

Инженер по ядерной физике:

Применяет научные и технические данные для обогащения ядерной энергии, занимается проблемой утилизации радиоактивных отходов. Применяет знания в ядерной физике, для создания новейших технологий, таких как ядерное оружие, реакторы и ядерные электростанции. Вместе с физиками-атомщиками изучают свойства атомов. Изобретают новые материалы, например, новые поколения суперников и различные полимеры.

Специалист в компьютерных технологиях:

На данный момент компьютерные технологии остаются актуальным видом деятельности. Такие специалисты могут быть втянуты в теоретические проблемы программирования, обработку цифровых данных и решение задач программного обеспечения.

Инженер-технолог:

Профессия, в которой специальность техническая, физика встаёт на первое место. Здесь необходимо знать все технические процессы и быть в курсе самых новых технологий. Этот специалист занимается техническим обустройством предприятия и обновлением оборудования. Сам выбирает оборудование и технический режим работы. На его плечи ложится большой груз ответственности, так как от его решений будет зависеть будущее предприятия. И если вы будете владеть всеми профессиональными качествами профессии, то у вас обязательно должно все получиться.

Архитектор:

Творческая профессия, но все же связанная с физикой и другими науками. Чтобы получить эту специальность, нужно понимать все физические процессы и владеть навыками компьютерного моделирования. Но и, конечно, чтобы быть профессиональным архитектором, у вас должна быть склонность к творчеству.

Немного о других

Разобрав основные специальности, перейдём к профессиям, которые не так сильно связаны с другими науками как с физикой. Самая сложная из них - учёный. Роль учёных в мире очень велика. Именно благодаря им происходят важные научные открытия. Есть много людей, кто хотел бы сделать своё научное открытие, но для этого нужно приложить немало усилий. Чтобы стать учёным, необходимо ещё с детства интересоваться науками. Вы должны быть гением, способным целыми днями работать, не ради денег, а ради науки и научных достижений.

Если в университете вы показываете себя, как хорошего и способного специалиста, то университет сможет сам направить вас в какой-либо исследовательский центр. Выучиться на учёного нельзя. Ими становятся в процессе обучения , в том случае если вы реально разбираетесь в определённой теме и она толкает вас вперёд.

Если вы хотите связать вашу жизнь только с теоретической физикой, то вам следует подумать о профессии преподавателя. Вы сможете не только проводить лекции, но и заняться каким-либо исследованием, что принесёт вам явную пользу. Но чтобы стать профессиональным учителем физики, недостаточно только одних знаний. Необходимо уметь общаться со своими учениками и понимать их и направлять на правильный путь.

Профессия для девушек

Многие считают, что девушки не способны заниматься деятельностью, связанной с физикой. Но это глубокое заблуждение . Есть девушки, которые знают физику намного лучше мужчин и способны работать различными инженерами и проектировщиками наравне с мужчинами. Если подходить к выбору профессии для девушек, то здесь может подойти любая профессия из приведённого списка. Но чаще всего они выбирают роль преподавателей. Существует множество учёных женщин, которые тоже приносят свой вклад в науку. Не стоит думать, что профессии связанные с физикой подходят только для мужчин.

В России строится Федеральная сеть центров ядерной медицины, но для их обслуживания нужны квалифицированные специалисты. В современной диагностике и лечении онкологических и других заболеваний не обойтись без медицинских физиков.

В России зарегистрировано более 3,5 млн онкологических больных. Каждый год заболевает еще полмиллиона человек, сто тысяч из них не доживает до конца года. Такие методы лечения, как хирургия, химиотерапия, традиционная лучевая терапия, недостаточно эффективны и дороги.

Чем раньше обнаружить заболевание, тем выше шансы успешно его вылечить. Для распространения ранней диагностики нужна скрининговая программа для различных слоев населения и так называемых групп риска. Обнаружить доклинические формы злокачественных опухолей до появления опасных симптомов могут ПЭТ- и КТ-исследования, а лечить – протонная терапия и другие высокотехнологичные методы.

Россия постепенно идет по этому пути: в стране открываются новые центры ядерной медицины, в октябре Правительство России утвердило «дорожную карту» их развития (Распоряжение от 23 октября 2015 года №2144-р), в вузах готовят новых специалистов. Кто они?

Автоматизированный модуль для производства радиофармпрепаратов (фото: «ПЭТ Технолоджи»)

УЗИ (ультразвуковое исследование), МРТ (магнитно-резонансную томографию) и КТ (компьютерную томографию) используют, чтобы получить общее представление о новообразовании. ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) – другое дело: она показывает опухоль на уровне обменных процессов и крошечные метастазы вплоть до атомов. Сегодня это обязательный этап диагностики и лечения онкологических заболеваний, самый информативный и объективный метод, применяемый уже не один десяток лет и не имеющий альтернатив.

Перед исследованием пациенту вводят радиофармпрепарат (РФП). Радионуклидные препараты накапливаются в опухолевых тканях и наглядно показывают, что происходит внутри организма, посредством ПЭТ/КТ-сканера. Чтобы выполнить такое исследование, медицинский центр должны обладать мощными сканерами и компьютерным оборудованием для диагностики. К тому же для пациента надо изготовить или доставить РФП. Для производства радиофармпрепаратов нужен циклотрон, чтобы получить изотопы, оборудование для синтеза РФП и лаборатория для контроля их качества. Другими словами, внедрение методов ядерной медицины требует строительства крупных центров и подготовки высококвалифицированных специалистов.

Протонная терапия

Протонная терапия – новый метод лучевой терапии. Разогнанные до огромной скорости протоны (положительно заряженные аналоги электронов) в два-три раза снижают лучевую нагрузку на окружающую опухоль здоровую ткань по сравнению с гамма-лучами, тем самым значительно уменьшая число побочных эффектов и осложнений.

Более того, протонный пучок можно «останавливать» в нужном месте: за границей опухоли его интенсивность резко падает, а значит, ее можно облучать большими дозами при меньшем повреждении нормальных тканей и времени облучения. Протонный луч добирается до глубоко расположенных опухолей – это особенно полезно в офтальмологии. Минус метода – дороговизна: для разгона протонов надо строить ускоритель.

Атомная медицина

Успехи атомной и ядерной физики в 60-е годы, выделение стабильных изотопов привели в медицину новые технологии. В результате исследований, проведенных в ядерных физических центрах 60-х годов, были построены мощные медицинские центры. Первый клинический центр протонной лучевой терапии появился в 1990 году в Лома Линда (Калифорния, США).

Виала с радиофармпрепаратом (фото: «ПЭТ Технолоджи»)

В СССР история протонной терапии началась в конце 60-х – начале 70-х. В Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ исследования начались в 1967 году под руководством. Сегодня в Дубне работает Медико-технический комплекс (МТК), количество его пациентов достигает 100 человек в год. В ИТЭФ с 1969 года с помощью протонного синхротрона прошли лечение больше трех тысяч человек. В Гатчине (ПИЯФ) медицинский комплекс протонной терапии работает с 1975 года.

Сегодня в России появляются специализированные медицинские центры ядерной медицины. Уже в 2017 году Федеральная сеть таких центров должна охватить 16 регионов. За последний год открыты пять центров, в которых проводят сверхточную диагностику методами ПЭТ/КТ: Липецк, Тамбов, Орел, Курск и Уфа. На очереди – ПЭТ-центр на острове Русский, отделение ПЭТ-диагностики в Брянске, затем центры в Новосибирске, Самаре, Екатеринбурге, Калуге, Оренбурге, Перми, Ижевске. В конце 2017 года откроется самый крупный в Европе высокотехнологичный центр медицинской радиологии в городе Димитровград Ульяновской области – первые пуски его ускорителя начнутся в 2016-м.

Для ПЭТ-диагностики нужны радиофармпрепараты, поэтому медицинские центры строятся неподалеку от их производства. Центры в Тамбове, Курске и Липецке работают с РФП, которые производят в в городе Елец Липецкой области.

Физики от медицины

Сегодня большинство медицинских физиков работают в сотрудничестве с онкологами и занимаются вопросами лучевой диагностики и терапии. Хотя еще во времена СССР физики-ядерщики и инженеры работали в онкологических диспансерах, а с 1993 года существует Ассоциация медицинских физиков России, официальный статус специальность «медицинский физик» получила только в 2000 году.

К 2016 году разработали программы обучения, сформулировали основные требования к профессии. Медицинский физик – это специалист с высшим образованием в области физики, математики, механики, электроники или электротехники, который работает в сотрудничестве с медиками. Соответственно, он должен разбираться не только в ядерной физике, но и в целом сплаве наук, на стыке которых работает, а главное – в медицинских приложениях своей профессии.

Медицинский физик – главный помощник врача при проведении лучевой терапии. Он должен обладать навыками работы с крайне сложным оборудованием; уметь рассчитывать дозы облучения для диагностики и лечения; обеспечивать радиационную защиту пациента, всего персонала и окружающей среды. Кроме того, он должен обладать необходимой психологической подготовкой, которая позволит работать в том числе с тяжелобольными людьми.

Куда пойти учиться

1. МГУ имени М.В. Ломоносова. Физический факультет. Кафедра медицинской физики

Первые три года студенты кроме общих курсов по физике и математике получают дополнительное образование по биофизике и основам биологии и медицины. Студенты смогут работать на установках, осваивая физические методы медицинской практики. Участие кафедры предполагается в новом Медицинском центре МГУ. Налаживаются связи кафедры с ведущими медицинскими институтами и центрами, в частности с МНИОИ им П.А. Герцена, где студенты будут проходить преддипломную практику и выполнять дипломные работы.

Форма обучения: очная

2. НИЯУ МИФИ. Факультет экспериментальной и теоретической физики. Кафедра №35 «Медицинская физика»

На кафедре студенты получат фундаментальную подготовку в области физики, теоретической физики, высшей математики, вычислительной техники, электроники и современных методов визуализации изображений. Совместно с ведущими медицинскими и научно-исследовательскими центрами страны сотрудники и студенты кафедры проводят исследования в области ЯМР-диагностики, лучевой терапии, разрабатывают аппаратуру и методики для лазерной медицинской диагностики, ведут работы по созданию отечественного позитронного томографа и современных локаторов раковых опухолей.

3. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций

Программа бакалавров и магистров по направлению 010700 – «Физика» (магистерские программы подготовки: «Физика атомного ядра и элементарных частиц» и «Медицинская ядерная физика») – включает подготовку в области экспериментальной ядерной физики и физики элементарных частиц, а также в области применения ядерно-физических методов в науке, технике и медицине как в теории, так и на практике. В ПИЯФ и НИИЭФА кафедра имеет филиалы, где организовано индивидуальное обучение студентов старших курсов на уникальном научном оборудовании и под руководством ведущих научных сотрудников этих институтов.

Форма обучения: очная. Степень: бакалавр + магистр

4. Обнинский институт атомной энергетики (ИАТЭ), НИЯУ МИФИ. Факультет естественных наук. Кафедра радионуклидной медицины

Кафедра готовит специалистов для высокотехнологичных отраслей ядерной медицины – радиоизотопной диагностики и терапии различных заболеваний у человека.

Форма обучения: очная. Степень: бакалавр + магистр

5. Химический факультет МГУ. Кафедра радиохимии совместно с «ПЭТ-Технолоджи» и GE Healthcare

Программа повышения квалификации в области позитронно-эмиссионной и компьютерной томографии. Предлагает обучение по дисциплинам «Радиохимия для сотрудников центров ПЭТ/КТ», «Радиология» и «Медицинская физика для сотрудников центров ПЭТ/КТ».

По материалам портала «Чердак: наука, технологии, будущее»