reactores nucleares de investigacion en la educacion
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Dr. Agustín ZúñigaCentro Nuclear de Huarangal
Marzo de 2015
EDUCACIÓN CON REACTORES NUCLEARES DE INVESTIGACIÓN
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Resumen
07/03/2015AZUNIGA RP102
Los reactores nucleares de investigación (RRs), son un pilarpara el desarrollo del conocimiento nuclear en un país, eso estáprobado en todos los países. Sin embargo en el Perú, esto no hasucedido en la magnitud esperada. Entonces teniendo dosreactores nucleares, planteamos que hay mucho por hacer. Deun lado es necesario preservar el conocimiento nuclearpresente mirando futuro, y de otro, disponemos de dosreactores que deberíamos aproximar más al sector educación,de manera seria. En esta presentación vamos a exponer lo quese hace en el mundo en EDUCACIÓN con RR, y de esa manerapromover la implementación de diversas medidas para que estoocurra en el país.
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Contenido
07/03/2015AZUNIGA RP103
1. Introducción
2. Problema
3. Soluciones
4. Aplicaciones de los reactores nucleares de investigación
5. Preservación del conocimiento nuclear
6. Educación con los RR en el mundo
7. Conclusiones y recomendaciones
8. Referencias
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1. INTRODUCCIÓN
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1. Introducción
07/03/2015AZUNIGA RP105
� Pila atómica, Enrico Fermi (2-12-1942), Chicago USA.
� Primer uso: plutonio, Hiroshima y Nagasaki: (6-9)-8-1945
� Aplicaciones pacíficas: nucleoelectricidad y RRs
� Energía: centrales nucleares >500 MW (millones de vatios)
� RRs (radioisótopos): < 20MW
� Mundo: 440 CN (operativos), 30 países. 400 barcos. 300RRs, 50 países.
� Post-Fukushima: Frenó y construyendo nuevas centrales.Afianzar: seguridad y regulaciones: tecnológico y humano(educación y entrenamiento). Seguridad y Educación.
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07/03/2015AZUNIGA RP106
� Educación: universidades (maestría, doctorado en ingeniería nuclear). Herramientas modernas (“e-learnning” ). Prácticas experimentales (RRs, simuladores).
� Países: con CN: RRs uso pleno.
� Perú, Chile: poco uso en Educación
� Universidades: pocos cursos con CyT nuclear.
� ¿Especialistas nucleares para remplazo?, ¿Operatividad de RRs?, ¿Conocimiento nuclear?.
� ¡¡¿Qué hacemos?!!
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2. Problema
¿Cuál es la situación?, ¿Cuál su gravedad?, ¿Cuáles son sus causas?, ¿Son necesarias y suficientes?
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2. Problema: no se usan los RR en educación
07/03/2015AZUNIGA RP108
Escaso uso de los RR en EDUCACIÓN
Pobre demanda por la EdNuc
El estado apoya poco a la EdNuc
Los reactores poco integrados al sector Educación
Universidades no se interesan
Industria no requiere
MINEDU poco interés (Concytec)
IPEN poco interés EDRR
RP0MEM poco interés (Energía)
Desaparece el conocimiento
No hay especialistas de remplazo
Disminuye uso RR
Afecta calidad vida sociedad
Disminuye I+D+i
Paran RR
Energía no requiere
RP10
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3. Soluciones
¿Cuáles están a mi alcance?
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3. Soluciones, Objetivo: se usan los RR en educación
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Los RR se usan ampliamente en la EDUCACIÓN
Demanda importante por la EdNuc
El estado apoya a la EdNuc
Los reactores están fuertemente integrados al sector Educación
Universidades se interesan
Industria no requiere
MINEDU aumentó interés (Concytec)
IPEN incrementó interés EDRR
RP0MEM incrementó interés (Energía)
Preserva el conocimiento
Hay especialistas de remplazo
Incrementa uso RR
Mejora calidad vida sociedad
Incrementa I+D+i
RR operativos
Energía no requiere
RP10
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Objetivo: fuertemente integrados a la educación
Los RR – Perú, fuertemente integrado a la
educación
Se dispone de
buena cartera
de Clientes
Se dispone de
productos de
calidad
Se dispone de
instrumentación
básica
Hay
suficientes
materiales
Se dispone de
especialistas
calificados
Clientes
identificados
Promoción
adecuada
Experimentos
Videos
Archivos
Afiches
Glosario
Reactor RP0
Cadena Geiger
Cadena E. Gamma
MCA40
PC, IMP, Internet
Balanza
Fuentes Rad
Proyector
Multim-
Oficina, pizarra,
Didácticos
Experimentos
Identificados
Entrenados
Dr.
A. Z
uñig
aED
UC
ACIO
N R
P0
11
Ref. RP0
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4. Las aplicaciones de los RR en el mundo
¿En qué se usan?, ¿Cuál es su importancia?, ¿Qué capacidad dispone el RP10?, ¿En qué se utilizan los RR RP0 y RP10?, ¿Qué nos falta?.
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07/03/2015AZUNIGA RP1013
¿Qué son los RR?¿En qué se usan?¿Cómo es el caso del RP0 y RP10?
Power 10 MWth
Tipo Piscina
Flujo neutrónico
térmcio maximo
(n/cm2/s)
1.55 x 10E14 (caja
central)
Operación días 12h / semana
Tiempo de vida 30 años
Combustible U308, 19.7%
Reflector Gr, Be
Refrigerante H2O, convección
forzada
Edificio reactor Confinamiento
Promedio de
quemado de
descarga 58.50%
Longitud ciclo 90 días
Margen parada >3000 pcm
Consumo / año 1.7 EC
Producción RI I-131, Tc99m, Sm-153
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OCT 2014AGUSTIN ZUÑIGA14
Supercrítico
Nacimiento del reactor nuclear
Flujo neutrónico
Tiempo
2-DIC-1942: primera reacción en cadena
Enrico Fermi2.12.1942
O. Hann, 17.12.1938
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Conceptos de un RNI
OCT 2014AGUSTIN ZUÑIGA15
RP10
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Matriz de utilización en los RIN
OCT 2014AGUSTIN ZUÑIGA16
1. Educación y entrenamiento2. NAA3. Producción de radioisótopos4. Geocronología5. Transmutación de Si6. Radiografía neutrónica7. Estudios de estructura de materiales8. AAN con gamas prontos9. Fuente de positrones10. Terapia por captura de neutrones11. Ensayos
RP10
IAEA
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Agustin Zuñiga75 y 25 años 17
RP10: 90%
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Agustin Zuñiga75 y 25 años 18
RP10: 10MWRP0: 1W
RP10: 10MW
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Agustin Zuñiga75 y 25 años 19
RP10:5.2 FPW /year
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Construyendo los Grupos de Interés
Agustin Zuñiga75 y 25 años 20
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Referencias IAEA
Agustin Zuñiga75 y 25 años 21
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Reactores Nuevos en el Mundo
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Pot. Cero NTD Si Mo-f
Francia Argentina Korea
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Dopado Si
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Base de Datos RR (IAEA)
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http://nucleus.iaea.org/RRDB/RR/ReactorSearch.aspx?filter=0
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RR en el Mundo
07/03/2015AZUNIGA RP1029
R EGION OP ER A T ION A L T EM P OR A R Y SH UT D OWN
UN D ER C ON ST R UC T ION
P LA N N ED SH UT D OWN
D EC OM M ISSION ED C A N C ELLED
N/A 1
North America 49 1 56 173 4
Latin America 17 1 1 2 2 3
Western Europe 38 4 2 2 42 100
Eastern Europe 86 5 2 2 22 40
Africa 8 2 2 1 1
Middle East and South Asia 15 1 1 4 5
South East Asia and the
Pacific
5 1 1 2 2
Far East 29 6 4 11 16 1
Total 247 19 6 12 141 340 8
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Mayores a 1 MW (Alta)
07/03/2015AZUNIGA RP1030
http://nucleus.iaea.org/RRDB/Content/Pow/PowHigh.aspx
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5. Preservación del conocimiento nuclear
¿Qué perdemos?, ¿Cómo se adquirió?, ¿Cómo es la situación en el mundo?, ¿Qué se está haciendo al respecto?, ¿Qué se debería hacer en el país?
07/03/2015AZUNIGA RP1031
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¿Porqué preservarlos?
07/03/2015AZUNIGA RP1032
� El conocimiento adquirido en la operación y explotación de los RR enel país debe ser preservado: pueden duran muchos años más no menosde 30 años, y adicionalmente se requieren de innovaciones que eltiempo exija y provea, pero también de la eventualidad que pudierainstalarse centrales nucleares de potencia.
� Preservar el conocimiento incluye incorporar a la organización elEXPERTISE del especialista que puede no estar escrito en losdocumentos ni libros. Esto implica trasladar los saberes de la mente delexperto en documentos que puedan ser adquiridos por la organizacióny transformados en protocolos.
� Esta necesidad el OIEA lo ha reconocido [16], haciendo una guíaespecial para la preservación del conocimiento nuclear.
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Tipos de conocimiento
07/03/2015AZUNIGA RP1033
� El conocimiento: explícita, implícita y tácita.
� Explícito: documentos, planos, cálculos, diseños, bases de datos, procedimientosy manuales.
� Implícito: opuesto difícil de revelar, pero aun así es posible grabarlo yconvertirlo en conocimiento explícito a través de la "codificación" o"transformación".
� Tácito: más difícil de recordar, articular y transferir, por lo que no puede sercompletamente explicado, está incorporado a la persona, enraizada en la práctica yla experiencia, pero se puede transmitir a través del aprendizaje y la formación. Elconocimiento tácito se puede observar, pero es dudoso que todo esteconocimiento se pueda convertir en explícito. Vale el dicho "Sabemos más delo que pensamos que sabemos." El conocimiento tácito incluye habilidades,experiencia, intuición, y juicio. Es el 'know-how' acumulado en la mente de unindividuo.
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Alcances
07/03/2015AZUNIGA RP1034
� El conocimiento se utilizará en diversas situaciones, como: solución de problemas, aprendizaje, formación de juicios, opiniones, decisiones, previsión y planificación estratégica.
� Se protege el decaimiento intelectual de la persona, aumenta la inteligencia y proporciona una mayor flexibilidad.
� Si conocimiento nuclear, nos referimos al conocimiento específico o relevante que se presentan en las actividades nucleares. El mismo que puede ser utilizado por diversas organizaciones, niveles y variedades, según sus funciones e interés esto incluye a: Gobiernos y reguladores. Diseñadores, proveedores, servicios públicos, operadores, consultores y organizaciones de apoyo. Capacitación e instituciones académicas. Organismos de investigación y desarrollo (I + D). Organizaciones públicas no gubernamentales (ONG). Organizaciones internacionales.
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Conexión con la Gestión del Conocimiento
07/03/2015AZUNIGA RP1035
� La preservación del conocimiento (PC), tenemos que verla como parte de la gestión del conocimiento (GC), OIEA:
� “proceso de mantener un sistema organizacional del conocimiento y capacidades que preserven y almacenen percepciones, acciones y experiencias sobre un tiempo y asegure la posibilidad de recuperarlo en el futuro”
� En la Figura 4, se representa el ciclo de GC, donde es una parte, la PC, allí se destacan que los factores impulsores de un sistema de gestión son: recursos humanos, estructura organizacional y responsabilidades, tecnologías de información, liderazgo, y cultura corporativa.
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Evaluación:
07/03/2015AZUNIGA RP1036
� La PC es de suma importancia particularmente en organizaciones donde no existe renovación de cuadros, pues se corre el riesgo de perder información técnica vital e histórica, que en mucho puede ser considerado como crítico y hasta estratégico.
� La PC, se facilita con la incorporación de las modernas tecnologías de la información (TI).
� En las organizaciones la GC: tres procesos básicos: i) Selección de los eventos organizacionales, personas o expertos, y procesos que tienen mucho valor. 2i) Almacenamiento de su experiencia en forma accesible. 3i) Aseguramiento de poner a punto y ejecución de la memoria. Esto es: seleccionar, almacenar y acceder.
� En las organizaciones que ponen en último plano la PC, se corre el riesgo que ese conocimiento crítico se pierda, y consecuentemente puede conducir a incidentes y hasta accidentes de importancia.
� Para el caso de los RR, como el RP0 y RP10, se requiere implementar esta actividad, dentro del cual la conexión con las universidades es vital, pues ella es la que proveerá la excelencia humana, hará sostenible este factor.
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Algunos resultados PC
07/03/2015AZUNIGA RP1037
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07/03/2015AZUNIGA RP1038
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Alineamiento de KM con metas
07/03/2015AZUNIGA RP1039
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Gestión del Conocimiento
07/03/2015AZUNIGA RP1040
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07/03/2015AZUNIGA RP1041
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LITERATURA
07/03/2015AZUNIGA RP1042
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Proceso de entrenamientoProceso de entrenamientoProceso de entrenamientoProceso de entrenamiento
07/03/2015AZUNIGA RP1043
� Análisis
� Diseño
� Desarrollo
� Implementación
� Evaluación
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6. LOS RR EDUCACIÓN MUNDO
¿Qué hacen sobre educación?. ¿Qué herramientas?. ¿Qué contenidos?. ¿Quiénes son los líderes?, ¿Qué implementamos en el Perú?
07/03/2015AZUNIGA RP1044
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Antecedentes
07/03/2015AZUNIGA RP1045
� 1953. ONU. D. Eisenhower. Átomos para la Paz� 2014: 440 NPP, 30 Países. 400 barcos. � 300 RR, 50 Países.
� Radioisótopos: diagnóstico y terapia. � Fuente neutrones: investigación� Entrenamiento
� Trabajadores nucleares (industria, gobierno, universidades):� Nivel apropiado� Mantener la competencia� Asegurar el uso seguro.
� LA EDUCACIÓN Y ENTRENAMIENTO es necesario.
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Porqué educación especial
07/03/2015AZUNIGA RP1046
� El trabajador nuclear (industria, gobierno y universidades) debe tener acceso a:� Nivel apropiado en educación y entrenamiento para trabajar
COMPETENTEMENTE.� El nivel y tipo de trabajo determinará la cantidad de entrenamiento y
educación que será requerido.� Esto es necesario para mantener la COMPETENCIA, a fin de asegurar: uso
seguro de las aplicaciones nucleares y la protección al trabajador, público yambiente.
� Para se capaz de habilitar nuevas técnicas a ser aprendidas.� Tambien es reconocido que especilistas no nucleares que trabajan en la industria
nuclear también necesita de algun entrenamiento y educación nuclear.� La Competencia está definida como el apropiado nivel de
conocimiento y habilidades correspondientes con la actitudprofesional correcta para efectuar el trabajo efectiva yseguramente.
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Modelo: Gobierno, Industria, Academia
07/03/2015AZUNIGA RP1047
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La EDUCACIÓN
07/03/2015AZUNIGA RP1048
La EDUCACIÓN es necesaria para sostener y desarrollar el uso pacífico de la tecnología nuclear, mediante el suministro de especialistas nucleares CALIFICADOS para:
� La Operación de facilidades en operación
� Construcción y desarrollo de nuevas facilidades
� Investigación y desarrollo (I+D+i) para las siguiente generación de facilidades.
� Autoridades reguladoras
� Aplicaciones médicas y otras industriales.
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Agustin Zuñiga75 y 25 años 49
RP10: 90%
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1) Demanda, 2) PyS, 3) Instrumentos, 4) Materiales, 5) Especialistas
1. ¿`Cómo incrementar la demanda?, ¿Quiénes son los interesados?, ¿Qué hay en la experiencia internacional?, ¿Qué hace el OIEA?
2. ¿Qué productos y servicios debemos disponer?, ¿Qué hay en el mundo?, ¿Qué soporte de el OIEA?
3. ¿Qué condiciones deben tener los RR?, ¿ Qué facilidades se deben usar?4. ¿Qué materiales se requieren para la realización de los experimentos?, ¿Qué
monitores, fuentes, etc?5. ¿Quiénes deben dar las exposiciones?, ¿Qué competencias deben tener los
especialistas?.
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Construyendo los Grupos de Interés
Agustin Zuñiga75 y 25 años 51
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Caso RP0
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Pasos:
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Universidad
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Curso Física Nuclear Practicantes (2015)
07/03/2015AZUNIGA RP1059Capitulo 1 Audio
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Soporte en el OIEA
¿Qué hay libre en el OIEA?, ¿Qué organizaciones están ligadas a la Educación?, ¿Se puede compartir?
07/03/2015AZUNIGA RP1064
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Misión:CLP4NET tiene comoobjetivo facilitar la educaciónsostenible en el sector nuclearmediante el empoderamientodel desarrollo y difusiónde recursos y cursos e-learning basados en la web,de manera que sea rentable,escalabre y fácil de usar.
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07/03/2015AZUNIGA RP1068
La Universidad Nacional de Investigación Nuclear, MEPhi (NRMU), en colaboración con la IAEA, está organizando el Segundo Taller Regional sobre «El papel de los laboratorios educativos basados en computadoras en los Programas Universitarios de Ingeniería Nuclear». Dirigido para mejorar los programas universitarios de ingeniería nuclear usando modernas tecnologías de enseñanza basados en sistemas de simulación computarizada y laboratorios virtuales.
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Objetivo:Promover, gestionar y preservar el conocimiento nuclear y asegurar la disponibilidad continua de los recursos humanos calificados y talentos y para reforzar la calidad de los recursos humanos para la sostenibilidad de la tecnología nuclear.
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07/03/2015AZUNIGA RP1070
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7. Conclusiones y recomendaciones
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� Es necesario «refundar» los reactores RP0 (potencia cero), RP10,aproximándonos hacia el sector EDUCACIÓN y entrenamiento a fin de cumplircon uno de los fines mas valiosos de un reactor, generare capital humano. Tantopara la preservación del conocimiento nuclear, cuanto la diseminación delmismo a la sociedad. En esta dirección las componentes a desarrollar son: 1)Ampliación de demanda, 2) Elaboración de productos y servicios, 3)Disposición de instrumentos, 4) Disposición de materiales, 5) Disposición deespecialistas.
� Se debe incentivar acuerdos con los grupos de interés, más directos sobre estetema: la academia (universidades), gobierno (ministerio del sector energía,Concytec) y OIEA, para montar diversos cursos (diplomado y maestría eningeniería nuclear). Pero el inicio está en las autoridades del IPEN.
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Conclusiones
07/03/2015AZUNIGA RP1073
� En principio se reconoce que en el mundo hay experiencias de amplio uso de losRR hacia la educación, el mismo que impacta drásticamente en la I+D+i,consecuentemente en indicadores de publicaciones e innovación, cosa que hoyestá siendo relegada. Ejm. El reactor Japonés con 5 MW de potencia y el MB-01brasilero de potencia cero.
� Es indispensable utilizar las tecnologías modernas a fin de hacer llegar a todo elpaís los cursos que se montarían con los RR tal como propone el OIEA. Para sufinanciamiento se requiere los apoyos gubernamental y la cooperacióninternacional.Tanto para la preservación cuanto para la educación.
� Considerando que el promedio de edad de los especialistas nucleares supera los54 años es indispensable afianzar la Preservación dentro del reforzamiento de loque es la Gestión del Conocimiento institucional como propone el OIEA.
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8. Referencias
07/03/2015AZUNIGA RP1074
� •Nuclear Knowledge Management ( http://www.iaea.org/nuclearenergy/nuclearknowledge/)
� •IAEA Department of Nuclear Energy ( http://www.iaea.org/OurWork/ST/NE/Main/)
� •IAEA Department of Technical Cooperation ( http://www.iaea.org/technicalcooperation/Home/)
� •Asian Nuclear Safety Network (ANSN) Cooperation ( http://ansn.iaea.org/default.aspx)
� •China National Nuclear Power Co, Ltd ( http://www.cnnc.com.cn/tabid/141/Default.aspx)
� •IAEA TECDOC-1586, “Planning and Execution of. Knowledge Management Assist. Missions for Nuclear Organizations”
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN !!
07/03/2015AZUNIGA RP1075
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