Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора ( LLNL ) — финансируемый из федерального бюджета научно-исследовательский центр в Ливерморе, Калифорния , США . Первоначально созданная в 1952 году, лаборатория в настоящее время спонсируется Министерством энергетики США и управляется в частном порядке компанией Lawrence Livermore National Security, LLC. [1]
Первоначально лаборатория была основана как Радиационная лаборатория Калифорнийского университета, Ливерморское отделение в 1952 году в ответ на взрыв первой атомной бомбы Советского Союза во время Холодной войны . [2] Позднее, в 1971 году, она стала автономной, а в 1981 году была назначена национальной лабораторией. [3]
Научно-исследовательский центр Lawrence Livermore Lab, финансируемый из федерального бюджета , в основном финансируется Министерством энергетики США , а его управление осуществляется в частном порядке компанией Lawrence Livermore National Security, LLC ( партнерство Калифорнийского университета , Bechtel , BWX Technologies , Amentum (компания) и Battelle Memorial Institute в составе Техасского университета A&M ). [4] В 2012 году синтетический химический элемент ливерморий (элемент 116) был назван в честь лаборатории. [5]
Ливерморский объект был совместно основан Эдвардом Теллером и Эрнестом Лоуренсом , тогдашним директором Радиационной лаборатории в Беркли. [6]
LLNL — это научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт в области науки и технологий, применяемых в целях национальной безопасности. [7] Его главная обязанность — обеспечение безопасности, надежности и сохранности ядерного оружия страны посредством применения передовой науки, техники и технологий. Лаборатория также применяет свой особый опыт и междисциплинарные возможности для предотвращения распространения и использования оружия массового поражения , укрепления внутренней безопасности и решения других важных для страны проблем, включая энергетические и экологические потребности, научные исследования и пропаганду, а также экономическую конкурентоспособность.
Лаборатория расположена на участке площадью 1 кв. миля (2,6 км 2 ) на восточной окраине Ливермора . Она также управляет 7000 акрами (28 км 2 ) удаленного экспериментального испытательного полигона, известного как Участок 300, расположенного примерно в 15 милях (24 км) к юго-востоку от основного участка лаборатории. LLNL имеет годовой бюджет около 2,7 млрд долларов и штат из почти 9000 сотрудников. [8]
LLNL была основана в 1952 году как Радиационная лаборатория Калифорнийского университета, Ливерморское отделение [2] , ответвление существующей Радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Беркли . Лаборатория в Ливерморе была призвана стимулировать инновации и составить конкуренцию лаборатории по разработке ядерного оружия в Лос-Аламосе в Нью-Мексико , где находился Манхэттенский проект , в ходе которого было разработано первое атомное оружие . Ливерморское учреждение было совместно основано Эдвардом Теллером и Эрнестом Лоуренсом , директором Радиационной лаборатории в Беркли. [6]
Новая лаборатория была расположена на бывшей военно-морской авиабазе времен Второй мировой войны . Она уже была домом для нескольких проектов Калифорнийской радиационной лаборатории, которые были слишком велики для ее расположения в Беркли-Хиллз над кампусом Калифорнийского университета, включая один из первых экспериментов в области магнитного подхода к ограниченным термоядерным реакциям (т. е. синтезу). Примерно в получасе езды к юго-востоку от Беркли, площадка в Ливерморе обеспечивала гораздо большую безопасность для секретных проектов, чем городской университетский городок.
Лоуренс привлек своего бывшего аспиранта Герберта Йорка , 32 лет, для управления Ливермором. Под руководством Йорка в лаборатории было четыре основные программы: проект Шервуд (программа магнитного синтеза), проект Уитни (программа разработки оружия), диагностические эксперименты с оружием (как для лабораторий Лос-Аламоса, так и для Ливермора) и базовая программа по физике. Йорк и новая лаборатория приняли подход Лоуренса к «большой науке», занимаясь сложными проектами с физиками, химиками, инженерами и вычислительными специалистами, работающими вместе в многопрофильных командах. Лоуренс умер в августе 1958 года, и вскоре после этого совет регентов университета назвал обе лаборатории в его честь, как Радиационная лаборатория Лоуренса .
Исторически лаборатории Беркли и Ливермора имели очень тесные связи в исследовательских проектах, деловых операциях и персонале. Лаборатория Ливермора изначально была создана как филиал лаборатории Беркли. Лаборатория Ливермора официально не была отделена административно от лаборатории Беркли до 1971 года. По сей день в официальных плановых документах и записях Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли обозначена как Участок 100, Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе — как Участок 200, а удаленное испытательное место LLNL — как Участок 300. [9]
Лаборатория была переименована в Lawrence Livermore Laboratory ( LLL ) в 1971 году. 1 октября 2007 года Lawrence Livermore National Security, LLC (LLNS) приняла на себя управление LLNL от Калифорнийского университета, который эксклюзивно управлял и управлял лабораторией с момента ее создания 55 лет назад. В 2012 году лаборатория была удостоена чести назвать в ее честь синтетический химический элемент ливерморий . [10]
Захват лаборатории LLNS был спорным. В мае 2013 года жюри округа Аламеда присудило более 2,7 млн долларов пяти бывшим сотрудникам лаборатории, которые были среди 430 сотрудников LLNS, уволенных в 2008 году. [11] Жюри постановило, что LLNS нарушила договорное обязательство увольнять сотрудников только по «разумной причине». [12] Пять истцов также ожидают рассмотрения исков о дискриминации по возрасту против LLNS, которые будут рассматриваться другим жюри в отдельном судебном разбирательстве. [13] 125 соистцов ожидают суда по аналогичным искам против LLNS. [14] Увольнение в мае 2008 года стало первым увольнением в лаборатории почти за 40 лет. [13]
14 марта 2011 года город Ливермор официально расширил границы города, чтобы присоединить LLNL и переместить его в черту города. Единогласное голосование городского совета Ливермора расширило юго-восточные границы Ливермора, включив 15 земельных участков площадью 1057 акров (4,28 км 2 ), которые составляют территорию LLNL. Ранее эта территория была некорпоративной территорией округа Аламеда. Кампус LLNL по-прежнему принадлежит федеральному правительству.
С самого начала Ливермор сосредоточился на новых концепциях разработки оружия; в результате первые три ядерных испытания оказались неудачными. Лаборатория упорствовала, и ее последующие разработки оказывались все более успешными. В 1957 году Ливерморская лаборатория была выбрана для разработки боеголовки для ракеты Polaris ВМС США . Эта боеголовка потребовала многочисленных инноваций, чтобы втиснуть ядерную боеголовку в относительно небольшие рамки носовой части ракеты. [ необходима цитата ]
Во время Холодной войны многие боеголовки, разработанные Ливермором, поступили на вооружение. Они использовались в ракетах разного размера: от тактической ракеты класса «земля-земля» Lance до противоракеты мегатонного класса Spartan . За эти годы LLNL разработала следующие боеголовки: W27 (крылатая ракета Regulus; 1955; совместно с Лос-Аламосом), W38 (МБР Atlas/Titan; 1959), B41 (бомба B52; 1957), W45 (ракеты Little John/Terrier; 1956), W47 (БРПЛ Polaris; 1957), W48 (155-мм гаубица; 1957), W55 (ракета для подводных лодок; 1959), W56 (МБР Minuteman; 1960), W58 (БРПЛ Polaris; 1960), W62 (МБР Minuteman; 1964), W68 (БРПЛ Poseidon; 1966), W70 (ракета Lance; 1969), W71 (ракета Spartan; 1968), W79 (8-дюймовое артиллерийское орудие; 1975), W82 (155-мм гаубица; 1978), B83 (современная стратегическая бомба; 1979) и W87 (LGM-118 Peacekeeper/MX ICBM; 1982). W87 и B83 — единственные конструкции LLNL, все еще находящиеся в ядерном арсенале США. [16] [17] [18]
С распадом Советского Союза в 1991 году и окончанием Холодной войны Соединенные Штаты ввели мораторий на ядерные испытания и разработку новых конструкций ядерного оружия. Для поддержания существующих боеголовок на неопределенное будущее была определена научно обоснованная Программа управления запасами (SSP), которая подчеркивала разработку и применение значительно улучшенных технических возможностей для оценки безопасности, защищенности и надежности существующих ядерных боеголовок без использования ядерных испытаний. Уверенность в эффективности оружия без ядерных испытаний поддерживается посредством постоянного процесса наблюдения за запасами, оценки и сертификации, а также восстановления или замены оружия. [19] [20]
При отсутствии новых конструкций ядерного оружия боеголовки в арсенале США должны продолжать функционировать намного дольше их первоначального ожидаемого срока службы. По мере старения компонентов и материалов могут возникнуть проблемы. Программы продления срока службы запасов могут продлить срок службы систем, но они также могут внести неопределенности в производительность и потребовать обслуживания устаревших технологий и материалов. Поскольку существует обеспокоенность тем, что будет все труднее поддерживать высокую уверенность в текущих боеголовках в долгосрочной перспективе, Министерство энергетики/Национальное управление по ядерной безопасности инициировали Программу надежной замены боеголовок (RRW). Конструкции RRW могут снизить неопределенности, облегчить требования к обслуживанию и повысить безопасность. В марте 2007 года для надежной замены боеголовки была выбрана конструкция LLNL. [21] С тех пор Конгресс не выделял финансирования на дальнейшую разработку RRW.
LLNL проводит исследования свойств и поведения плутония , чтобы узнать, как плутоний ведет себя по мере старения и как он ведет себя под высоким давлением (например, при воздействии мощных взрывчатых веществ). У плутония есть семь зависящих от температуры твердых аллотропов . Каждый из них обладает различной плотностью и кристаллической структурой . Сплавы плутония еще более сложны; в образце в любой момент времени могут присутствовать несколько фаз. В LLNL и других местах проводятся эксперименты по измерению структурных, электрических и химических свойств плутония и его сплавов и определению того, как эти материалы изменяются со временем. Такие измерения позволят ученым лучше моделировать и прогнозировать долгосрочное поведение плутония в стареющем запасе. [22]
Исследования плутония в лаборатории проводятся в специально спроектированном объекте под названием SuperBlock, с упором на безопасность. Работа с высокообогащенным ураном также ведется там. В марте 2008 года Национальное управление по ядерной безопасности (NNSA) представило свою предпочтительную альтернативу для преобразования ядерного оружейного комплекса страны. Согласно этому плану, LLNL станет центром передового опыта в области ядерного проектирования и инжиниринга, центром передового опыта в области исследований и разработок взрывчатых веществ и научным магнитом в области физики высокой плотности энергии (т. е. лазерной) . Кроме того, большая часть его специального ядерного материала будет удалена и консолидирована на более центральном, пока еще не названном месте. [23]
30 сентября 2009 года NNSA объявила, что около двух третей специального ядерного материала (например, плутония) в LLNL, требующего наивысшего уровня защиты безопасности, были вывезены из LLNL. Этот шаг был частью усилий NNSA, начатых в октябре 2006 года, по консолидации специального ядерного материала на пяти объектах к 2012 году, со значительным сокращением площади этих объектов к 2017 году. Проект, утвержденный федеральным правительством, направлен на повышение безопасности и сокращение расходов на безопасность и является частью общих усилий NNSA по преобразованию предприятия «ядерного оружия» эпохи холодной войны в предприятие «ядерной безопасности» 21-го века. Первоначальной датой вывоза всех высокозащищенных ядерных материалов из LLNL, исходя из возможностей и мощности оборудования, был 2014 год. NNSA и LLNL разработали график для вывоза этого материала как можно скорее, ускорив целевую дату завершения до 2012 года. [24]
Работа лаборатории в области глобальной безопасности направлена на снижение и смягчение опасностей, создаваемых распространением или применением оружия массового поражения, а также угрозами энергетической и экологической безопасности. Ливермор работал над вопросами глобальной безопасности и внутренней безопасности в течение десятилетий, еще до распада Советского Союза в 1991 году и террористических атак 11 сентября 2001 года. Сотрудники LLNL принимали активное участие в совместных программах нераспространения с Россией для обеспечения безопасности материалов для оружия, находящихся под угрозой, и оказания помощи бывшим работникам оружейной промышленности в разработке мирных приложений и самодостаточных рабочих мест для их опыта и технологий. [25] [ оригинальное исследование? ] В середине 1990-х годов ученые лаборатории начали прилагать усилия по разработке улучшенных возможностей биодетекции, что привело к созданию миниатюрных и автономных приборов, которые могут обнаруживать биологические агенты за несколько минут вместо дней или недель, которые ранее требовались для анализа ДНК. [26] [27] [ оригинальное исследование? ]
Сегодня исследователи Ливермора занимаются спектром угроз – радиологических/ядерных, химических, биологических, взрывчатых веществ и кибер. Они объединяют физические и биологические науки, инженерию, вычисления и анализ для разработки технологий, которые решают реальные проблемы. Мероприятия сгруппированы в пять программ: [ оригинальное исследование? ]
LLNL поддерживает возможности в широком спектре научных и технических дисциплин, применяя текущие возможности к существующим программам и разрабатывая новые научные достижения и технологии для удовлетворения будущих национальных потребностей.
Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе разработала несколько энергетических технологий в области газификации угля , добычи сланцевого масла , геотермальной энергии , передовых исследований аккумуляторов , солнечной энергии и термоядерной энергии . Основные технологии переработки горючего сланца , разработанные Национальной лабораторией Лоуренса в Ливерморе, — это LLNL HRS (горячая переработка твердого вещества), LLNL RISE ( технология извлечения на месте ) и радиочастотные технологии LLNL. [38]
За свою 60-летнюю историю Лоуренс Ливермор добился множества научных и технологических достижений, в том числе:
17 июля 2009 года LLNL объявила, что лаборатория получила восемь наград R&D 100 Awards — больше, чем когда-либо получала в ежегодном конкурсе. Предыдущий рекорд LLNL в семь наград был достигнут пять раз — в 1987, 1988, 1997, 1998 и 2006 годах.
Также известные как «Оскары изобретений», эти награды вручаются каждый год за разработку передовых научных и инженерных технологий с коммерческим потенциалом. Благодаря этим наградам общее число наград LLNL с 1978 года достигло 129.
12 октября 2016 года LLNL опубликовала результаты компьютерного моделирования спутника Марса Фобоса , обнаружив, что он связан с защитой Земли от астероидов. [39]
В декабре 2022 года ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе объявили о прорыве в технологии термоядерной энергетики , что они использовали технику инерционного удержания для достижения чистого прироста энергии. [40] Национальный центр зажигания (NIF) стал первым термоядерным реактором, который достиг безубыточности 5 декабря 2022 года, с экспериментом, производящим 3,15 мегаджоулей энергии из 2,05 мегаджоулей входного лазерного света для прироста энергии примерно в 1,5 раза. [41] [42] [43] [44]
На протяжении всей своей истории LLNL была лидером в области компьютеров и научных вычислений. Еще до того, как Ливерморская лаборатория открыла свои двери, Э. О. Лоуренс и Эдвард Теллер осознали важность вычислений и потенциал вычислительного моделирования. Их покупка одного из первых компьютеров UNIVAC создала прецедент для истории LLNL по приобретению и эксплуатации самых быстрых и самых эффективных суперкомпьютеров в мире. На протяжении многих лет в лаборатории использовались все более мощные и быстрые компьютеры для поддержки миссии по управлению запасами. Исследователи LLNL также используют суперкомпьютеры для ответа на вопросы по таким предметам, как моделирование в области материаловедения, изменение климата, реакции на стихийные бедствия и другие физические явления.
LLNL имеет долгую историю разработки высокопроизводительного вычислительного программного обеспечения и систем, фокусируясь на создании очень сложных физических моделей, кодов визуализации и других уникальных приложений, адаптированных к конкретным исследовательским требованиям. Разработанные LLNL программные проекты оптимизируют работу и управление компьютерными системами, включая операционные системы, такие как NLTSS или TOSS (Tri-Laboratory Operating System Stack), инструменты сборки и установки программного обеспечения, такие как Spack, и пакеты управления ресурсами, такие как Flux и SLURM . [45] LLNL также инициировал и продолжает возглавлять разработку ZFS на Linux, официального порта ZFS на операционную систему Linux . [46] [47]
В августе 2009 года было объявлено о совместном предприятии между Sandia National Laboratories /California campus и LLNL с целью создания открытого, несекретного пространства для исследований и разработок под названием Livermore Valley Open Campus (LVOC). Мотивация для LVOC исходит из текущих и будущих проблем национальной безопасности, которые требуют более тесного взаимодействия с частным сектором для понимания угроз и внедрения решений в таких областях, как высокопроизводительные вычисления, энергетическая и экологическая безопасность, кибербезопасность, экономическая безопасность и нераспространение.
LVOC смоделирован по образцу кампусов для исследований и разработок, которые находятся в крупных промышленных исследовательских парках и других лабораториях Министерства энергетики США с безопасностью, подобной кампусной, набором деловых и рабочих правил, разработанных для улучшения и ускорения международного научного сотрудничества и партнерства с правительственными учреждениями США, промышленностью и академическими кругами. В конечном итоге LVOC будет состоять из участка площадью около 110 акров вдоль восточной границы площадок Ливерморской лаборатории и Сандиа, и будет включать в себя дополнительные конференц-залы, помещения для совместной работы и центр для посетителей для поддержки образовательной и исследовательской деятельности.
Цели LVOC
Основным спонсором LLNL является Министерство энергетики / Национальное управление ядерной безопасности (DOE/NNSA) Офис оборонных программ, который поддерживает его программы по управлению запасами и передовые научные вычисления. Финансирование для поддержки работы LLNL в области глобальной безопасности и внутренней безопасности поступает из Управления по нераспространению ядерного оружия DOE/NNSA, а также из Министерства внутренней безопасности . LLNL также получает финансирование из Управления науки DOE , Управления по управлению гражданскими радиоактивными отходами и Управления ядерной энергетики . Кроме того, LLNL проводит исследования и разработки по заказу различных спонсоров Министерства обороны , других федеральных агентств, включая NASA , Комиссию по ядерному регулированию (NRC), Национальные институты здравоохранения и Агентство по охране окружающей среды , ряд агентств штата Калифорния и частную промышленность. [ необходима ссылка ]
В 2009 финансовом году LLNL потратила 1,497 млрд. долларов США [48] на исследовательскую и лабораторную деятельность:
Бюджет на исследования/науку:
Бюджет на управление сайтом/операции:
Директор LLNL назначается советом управляющих Lawrence Livermore National Security, LLC (LLNS) и подчиняется совету. Директор лаборатории также является президентом LLNS. За всю историю следующие ученые занимали должность директора LLNL:
Директору LLNL помогает старшая управленческая группа, состоящая из заместителя директора, заместителя директора по науке и технологиям, главных заместителей директора и других старших руководителей, которые управляют направлениями/функциями, подчиняясь непосредственно директору лаборатории.
Офис директора разделен на следующие функциональные зоны/офисы:
Лаборатория состоит из четырех основных управлений, каждое из которых возглавляет главный заместитель директора:
Каждое из трех других управлений возглавляется главным заместителем директора, который подчиняется директору LLNL:
Директор LLNL подчиняется совету управляющих Lawrence Livermore National Security, LLC (LLNS), группе ключевых научных, академических, руководителей национальной безопасности и бизнеса из компаний-партнеров LLNS, которые совместно владеют и контролируют LLNS. Совет управляющих LLNS имеет в общей сложности 16 должностей, причем шесть из этих управляющих составляют исполнительный комитет. Все решения совета принимаются управляющими в исполнительном комитете. Другие управляющие являются консультативными для исполнительного комитета и не имеют права голоса.
Калифорнийский университет имеет право назначать трех управляющих в исполнительный комитет, включая председателя. Bechtel также имеет право назначать трех управляющих в исполнительный комитет, включая вице-председателя. Один из управляющих Bechtel должен быть представителем Babcock & Wilcox (B&W) или Вашингтонского отделения корпорации URS (URS), который ежегодно выдвигается совместно B&W и URS и должен быть одобрен и назначен Bechtel. В исполнительном комитете есть седьмой управляющий, которого назначает Battelle; они не имеют права голоса и являются советниками исполнительного комитета. Остальные должности в совете директоров известны как независимые управляющие (также называемые внешними управляющими) и выбираются из числа лиц, предпочтительно национального уровня, и не могут быть сотрудниками или должностными лицами компаний-партнеров.
Председатель, назначенный Калифорнийским университетом, имеет право решающего голоса в отношении большинства решений исполнительного комитета. Совет управляющих является высшим руководящим органом LLNS и отвечает за надзор за деятельностью LLNS в его операциях и управление LLNL.
Менеджеры и сотрудники LLNS, работающие в LLNL, вплоть до президента и директора лаборатории, обычно называются сотрудниками лаборатории. Все сотрудники лаборатории напрямую или косвенно подчиняются президенту LLNS. Хотя большая часть работы, выполняемой LLNL, финансируется федеральным правительством, сотрудники лаборатории получают зарплату от LLNS, которая несет ответственность за все аспекты их занятости, включая предоставление медицинских льгот и пенсионных программ.
В совете управляющих полномочия принадлежат исполнительному комитету для осуществления всех прав, полномочий и полномочий LLNS, за исключением только определенных решений, которые зарезервированы для материнских компаний. Исполнительный комитет LLNS свободен назначать должностных лиц или других менеджеров LLNS и LLNL и может делегировать свои полномочия, если сочтет это целесообразным, таким должностным лицам, сотрудникам или другим представителям LLNS/LLNL. Исполнительный комитет также может нанимать аудиторов, юристов или других специалистов по мере необходимости. В большинстве случаев исполнительный комитет назначает старших менеджеров LLNL в качестве основных должностных лиц LLNS. На практике большинство операционных решений делегируются президенту LLNS, который также является директором лаборатории. Должности президента-директора лаборатории и заместителя директора лаборатории заполняются совместными действиями председателя и вице-председателя исполнительного комитета, при этом Калифорнийский университет назначает президента и директора лаборатории, а Bechtel назначает заместителя директора лаборатории. [53]
Нынешний председатель LLNS — Норман Дж. Паттис , основатель и председатель Westwood One , крупнейшей радиосети Америки, который в настоящее время также входит в совет регентов Калифорнийского университета. Заместитель председателя — Дж. Скотт Огилви, президент Bechtel Systems & Infrastructure, Inc., который также входит в совет директоров Bechtel Group, Inc. (BGI) и в аудиторский комитет BGI. [54]
Группа действий Ливермора организовала множество массовых протестов с 1981 по 1984 год против ядерного оружия, которое производилось в Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе. В них участвовали активисты движения за мир Кен Найтингейл и Элдред Шнайдер. [55] 22 июня 1982 года более 1300 протестующих против ядерного оружия были арестованы в ходе ненасильственной демонстрации. [56] Совсем недавно прошел ежегодный протест против исследований ядерного оружия в лаборатории Лоуренса в Ливерморе. В августе 2003 года 1000 человек протестовали в лабораториях Ливермора против «ядерных боеголовок нового поколения». [57] В ходе протеста 2007 года было арестовано 64 человека. [58] Более 80 человек были арестованы в марте 2008 года во время протеста у ворот. [59]
27 июля 2021 года Общество профессионалов, ученых и инженеров — Университет профессиональных и технических служащих, местное отделение 11, CWA, местное отделение 9119, объявило трехдневную забастовку из-за несправедливой трудовой практики.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )