A Systems Thinking Approach to Nuclear Pedagogy and Workforce Development

Brandon Costelloe‐Kuehn, Daniel A. González‐Rueda, Ina Kim, Emily Liu and James Olson

Journal of Critical Infrastructure Policy, 2025, vol. 6, issue 2

Abstract: Nuclear technology's controversial status has been shaped by its early use in military applications, fear driven by high‐profile accidents, and unresolved waste management challenges. There have, on the other hand, been periodic claims that a “nuclear renaissance” is imminent, driven by different dynamics at different times, most recently related to growing energy demands and increasing concern over carbon emissions. In this article, we respond to urgent calls for more nuclear engineers, resulting from the latest rallying cry around nuclear energy, by reframing the problem using a systems thinking approach that illuminates new pathways for nuclear workforce development via interdisciplinary pedagogies. By building nuclear education into a wide variety of disciplines, we argue, the nuclear workforce could become more resilient to ebbs and flows in energy markets and public opinion. Widening nuclear education beyond nuclear engineers could also reduce the isolation and compartmentalization that has limited the possibilities of nuclear technology. We show how growing and diversifying the overall nuclear workforce could create a wide variety of career opportunities outside STEM and enable greater specialization within STEM, since nuclear engineers and other specialists could be freed up to focus on technological and infrastructural innovations. We argue that interventions into nuclear education should establish new connections and applications of the nuclear sciences in diverse areas of expertise to develop a broad range of professionals who can contribute to a more stable nuclear workforce, bringing what we call “critical and creative nuclear energy literacies” to long‐standing and systemic challenges around nuclear energy. 核技术的争议性地位是由其早期在军事领域的使用、备受瞩目的事故引发的恐惧、以及未解决的废物管理挑战所决定的。另一方面, 间歇的断言认为, “核复兴”即将到来, 其驱动力来自不同时期的不同动态, 并且最近与不断增长的能源需求和对碳排放的日益关注有关。本文中, 我们响应了最近围绕核能的号召 (迫切需要更多核工程师), 通过使用系统思维方法重新定义问题, 该方法以跨学科教学法为核劳动力发展指明了新途径。我们论证, 通过将核教育纳入不同学科, 核劳动力能更有效地抵御能源市场和舆论的起伏。通过将核教育扩展到核工程师之外, 还能减少那些限制核技术可能性的孤立和隔阂。我们展示了如何通过增加和多样化核劳动力来创造STEM之外的各种职业机会, 而且令人惊讶的是, 这也使STEM内部的专业化程度更高, 因为核工程师和其他专家可以腾出时间专注于技术和基础设施创新。我们认为, 对核教育的干预应该帮助建立核科学在不同专业领域的新联系和应用, 以培养广泛的专业人员, 为更稳定的核劳动力作贡献, 将我们所谓的“关键和创造性的核能素养”带入核能领域长期存在的系统性挑战。 La controvertida situación de la tecnología nuclear se ha visto influenciada por su uso temprano en aplicaciones militares, el temor generado por accidentes de alto perfil y los desafíos no resueltos en la gestión de residuos. Por otro lado, se ha afirmado periódicamente la inminencia de un “renacimiento nuclear”, impulsado por diferentes dinámicas en distintos momentos, y más recientemente relacionado con la creciente demanda energética y la creciente preocupación por las emisiones de carbono. En este artículo, respondemos a la urgente demanda de más ingenieros nucleares, derivada del reciente clamor en torno a la energía nuclear, replanteando el problema mediante un enfoque de pensamiento sistémico que ilumina nuevas vías para el desarrollo de la fuerza laboral nuclear mediante pedagogías interdisciplinarias. Al integrar la educación nuclear en una amplia variedad de disciplinas, argumentamos que la fuerza laboral nuclear podría volverse más resiliente a las fluctuaciones de los mercados energéticos y la opinión pública. Ampliar la educación nuclear más allá de los ingenieros nucleares también podría reducir el aislamiento y la compartimentación que han limitado las posibilidades de la tecnología nuclear. Demostramos cómo el crecimiento y la diversificación de la fuerza laboral nuclear en general podrían generar una amplia variedad de oportunidades profesionales más allá de las áreas STEM y, sorprendentemente, también permitir una mayor especialización dentro de estas áreas, ya que los ingenieros nucleares y otros especialistas podrían tener más tiempo para centrarse en innovaciones tecnológicas y de infraestructura. Argumentamos que las intervenciones en la educación nuclear deberían establecer nuevas conexiones y aplicaciones de las ciencias nucleares en diversas áreas de especialización para desarrollar una amplia gama de profesionales que puedan contribuir a una fuerza laboral nuclear más estable, aportando lo que denominamos “alfabetización crítica y creativa en energía nuclear” a los desafíos sistémicos y de larga data en torno a la energía nuclear.

Date: 2025
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https://doi.org/10.1002/jci3.12040

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