stringtranslate.com

Национальные лаборатории Министерства энергетики США

Карта национальных лабораторий Министерства энергетики США.
Карта 17 национальных лабораторий Министерства энергетики США.

Национальные лаборатории и технологические центры Министерства энергетики США — это система лабораторий, контролируемых Министерством энергетики США (DOE) для научных и технологических исследований . Основной миссией национальных лабораторий DOE является проведение исследований и разработок (НИОКР), направленных на национальные приоритеты: энергетика и климат , окружающая среда, национальная безопасность и здравоохранение . [1] Шестнадцать из семнадцати национальных лабораторий DOE являются финансируемыми из федерального бюджета научно-исследовательскими центрами , администрируемыми, управляемыми, эксплуатируемыми и укомплектованными частными организациями по контрактам на управление и эксплуатацию (M&O) с DOE. [2] Система национальных лабораторий была создана после Второй мировой войны, во время которой Соединенные Штаты быстро организовали и проводили передовые научные исследования в рамках обширного Манхэттенского проекта .

Лаборатории и их исследовательская миссия

Министерство энергетики является крупнейшим в стране спонсором исследований в области физических наук и техники и занимает второе место после Министерства обороны по поддержке компьютерных наук и математики. [3] Большая часть этих исследований выполняется национальными лабораториями. [4]

Хотя национальные лаборатории образуют единую систему, каждая из них имеет свою индивидуальную миссию, возможности и структуру.

Министерство энергетики проводит исследования для поддержки своих миссий через 17 национальных лабораторий.

На диаграмме показан характер исследований, проводимых в каждой лаборатории.

Ниже перечислены все 17 лабораторий с указанием местонахождения, даты создания и организации, которая в настоящее время управляет каждой из них.

  1. ^ SRNL впервые была сертифицирована как национальная лаборатория 7 мая 2004 года. [12]

Национальные научные пользовательские учреждения

Управление науки Министерства энергетики управляет обширной сетью из 28 национальных научных пользовательских объектов. [16] В общей сложности более 30 000 научных пользователей из университетов, национальных лабораторий и технологических компаний используют эти объекты для продвижения своих исследований и разработок. Штат экспертов в каждом объекте, которые создают и эксплуатируют соответствующие приборы и работают с приглашенными учеными для проведения экспериментов с ними. Этот доступ и поддержка предоставляются бесплатно квалифицированным научным группам, с приоритетом, основанным на рекомендациях экспертных комиссий. Все шесть исследовательских офисов поддерживают научные пользовательские объекты в национальных лабораториях.

История

Официальная печать Министерства энергетики США.

Система национальных лабораторий началась с масштабных научных усилий Второй мировой войны , в которой несколько новых технологий, особенно атомная бомба , оказались решающими для победы союзников . Хотя правительство Соединенных Штатов начало серьезно инвестировать в научные исследования для национальной безопасности в Первой мировой войне , только в этот военный период значительные ресурсы были направлены на научные проблемы, сначала под эгидой Национального комитета по оборонным исследованиям , а затем Управления научных исследований и разработок , организованного и управляемого Ванневаром Бушем .

Во время Второй мировой войны централизованные объекты, такие как Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института , лаборатория Эрнеста О. Лоуренса в Беркли и Металлургическая лаборатория Чикагского университета, позволили огромному числу ученых-экспертов сотрудничать для достижения поставленных целей, как никогда ранее, и имели в своем распоряжении государственные ресурсы беспрецедентного масштаба.

В ходе войны ядерные усилия союзников, Манхэттенский проект , создали несколько секретных объектов для исследования бомб и разработки материалов, включая лабораторию в горах Нью-Мексико под руководством Роберта Оппенгеймера ( Лос-Аламос ), а также объекты в Ханфорде, штат Вашингтон, и Ок-Ридже, штат Теннесси . Ханфорд и Ок-Ридж управлялись частными компаниями, а Лос-Аламос управлялся государственным университетом ( Калифорнийским университетом ). Дополнительный успех был достигнут в Чикагском университете в исследовании реакторов , что привело к созданию Аргоннской национальной лаборатории за пределами Чикаго, а также в других академических учреждениях, разбросанных по всей стране.

После войны и ее научных успехов недавно созданная Комиссия по атомной энергии взяла на себя будущее военных лабораторий, продлив их жизнь на неопределенный срок (первоначально они рассматривались как временные создания). Финансирование и инфраструктура были обеспечены для спонсирования других «национальных лабораторий» как для секретных, так и для фундаментальных исследований, особенно в области физики , причем каждая национальная лаборатория была сосредоточена вокруг одного или нескольких дорогостоящих машин (таких как ускорители частиц или ядерные реакторы ).

Большинство национальных лабораторий содержали штат местных исследователей, а также позволяли приезжим исследователям использовать свое оборудование, хотя приоритет местных или приезжих исследователей часто варьировался от лаборатории к лаборатории. Благодаря централизации ресурсов (как денежных, так и интеллектуальных) национальные лаборатории служат примером для Большой науки .

Национальная лабораторная система, управляемая сначала Комиссией по атомной энергии, затем Управлением энергетических исследований и разработок , а в настоящее время Министерством энергетики , является одной из крупнейших (если не самой большой) научно-исследовательских систем в мире. DOE обеспечивает около трети общего национального финансирования физики , химии , материаловедения и других областей физических наук . [50]

В популярной культуре

Ссылки

  1. ^ "Национальные лаборатории". Министерство энергетики США . Получено 11 февраля 2023 г.
  2. ^ Национальная лаборатория энергетических технологий — единственная лаборатория, которая принадлежит государству — управляется государством (GOGO) или напрямую управляется DOE. Остальные принадлежат государству — управляются подрядчиком (GOCO).
  3. ^ "Федеральные фонды исследований и разработок: финансовые годы 2020–2021". Национальный центр статистики науки и техники (Национальный научный фонд) . Получено 11 февраля 2023 г.
  4. ^ "Состояние национальных лабораторий DOE (издание 2020 г.)" (PDF) . Министерство энергетики США . Получено 11 февраля 2023 г. .
  5. ^ Предыдущие подрядчики по управлению и операциям (M&O) для ORNL были основателями Чикагского университета и Армии США ; Monsanto (ок. 1945–1947), Union Carbide (1947–1984), Martin Marietta (1984–1995) и Lockheed Martin (1995–2000) «Мечи на орала: краткая история Национальной лаборатории Оук-Ридж (1943–1993)». 2012-10-17. Архивировано из оригинала 2012-10-17 . Получено 2019-05-03 . «Обзор ORNL: Шестьдесят лет великой науки» (PDF) . стр. 21.
  6. ^ Associated Universities, Incorporated управляла Брукхейвеном с 1947 по 1998 год.
  7. ^ Университетские научные сотрудники управляли Фермилабом с 1967 по 2007 год.
  8. ^ Предыдущими подрядчиками M&O для LANL были Калифорнийский университет (1943-2007) и Лос-Аламосская национальная лаборатория, LLC (2007-2018). Более подробную информацию см. в разделе "Лос-Аламосская национальная лаборатория". Офис президента Калифорнийского университета . Получено 14 февраля 2023 г.
  9. ^ Z Division of LANL была основана как отдельная лаборатория Sandia в 1948 году. Предыдущими подрядчиками M&O для SNL были Калифорнийский университет (1948-1949), AT&T Corporation (1949-1993) и Lockheed Martin (1993-2017). Подробнее см. в разделе "A Bold Heritage". Sandia National Laboratory . Получено 14 февраля 2023 г.
  10. ^ Калифорнийский университет управлял LLNL с 1952 по 2007 год. Более подробную информацию см. в разделе «Ливерморская национальная лаборатория». Офис президента Калифорнийского университета . Получено 14 февраля 2023 г.
  11. ^ Научно-исследовательский институт Среднего Запада и MRI Global управляли NREL с 1977 по 2008 год. Более подробную информацию см. в разделе «История Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL)» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии . Получено 14 февраля 2023 г.
  12. ^ "Министр энергетики Абрахам сертифицирует Технологический центр Саванна-Ривер как новую национальную лабораторию Министерства энергетики". 7 мая 2004 г. Архивировано из оригинала 27.05.2010.
  13. ^ Компания Savannah River Nuclear Solutions, LLC управляла SRNL с 2008 по 2021 год.
  14. ^ «О Национальной лаборатории Саванна-Ривер (SRNL)» (PDF) .
  15. ^ Bechtel управляла INL до 2005 года.
  16. ^ "User Facilities". Министерство энергетики США, Управление науки . 29 сентября 2020 г. Получено 14 февраля 2023 г. «Краткий обзор пользовательских объектов». Министерство энергетики США, Управление науки . 3 мая 2022 г. Получено 14 февраля 2023 г.
  17. ^ Программа Advanced Scientific Computing Research обеспечивает поддержку четырех пользовательских объектов, трех высокопроизводительных вычислительных центров и исследовательской сети с большим объемом данных. «Пользовательские объекты ASCR». Министерство энергетики США, Управление науки . 9 декабря 2014 г. Получено 14 февраля 2023 г.
  18. ^ DOE управляет 5 из 20 лучших HPC-систем в рейтинге 500 лучших суперкомпьютеров, включая самую высокоуровневую систему. "Список Top500 за ноябрь 2022 года" . Получено 14 февраля 2023 года .
  19. ^ "Argonne Leadership Computing Facility". Аргоннская национальная лаборатория .
  20. ^ "Национальный центр научных вычислений в области энергетики". NERSC.gov . Получено 14 февраля 2023 г. .
  21. ^ "Oak Ridge Leadership Computing Facility". Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 14 февраля 2023 г.
  22. ^ "О ESnet". Energy Sciences Network . Получено 14 февраля 2023 г. «ESnet запускает сеть следующего поколения для улучшения совместной науки». Energy Sciences Network . Получено 14 февраля 2023 г.
  23. ^ Программа биологических и экологических исследований обеспечивает поддержку трех пользовательских объектов. «Пользовательские объекты BER». Министерство энергетики США, Управление науки . 9 декабря 2014 г. Получено 20 февраля 2023 г.
  24. ^ "ARM Research Facility" . Получено 20 февраля 2023 г.
  25. ^ "Лаборатория молекулярных наук об окружающей среде". Pacific Northwest National Laboratory . Получено 20 февраля 2023 г.
  26. ^ "DOE Joint Genome Institute". Berkeley Lab . Получено 20 февраля 2023 г.
  27. ^ Программа «Базовая энергетическая наука» обеспечивает поддержку двенадцати пользовательских объектов, в основном для изучения химии и материалов: пяти источников рентгеновского излучения, пяти наномасштабных исследовательских центров и двух центров нейтронного рассеяния. «Пользовательские объекты BES». Министерство энергетики США, Управление науки . 25 марта 2015 г. Получено 14 февраля 2023 г.
  28. ^ "Источники рентгеновского излучения". Министерство энергетики США, Управление науки . 25 марта 2015 г. Получено 19 февраля 2023 г.
  29. ^ "The Advanced Light Source". Berkeley Lab . Получено 15 февраля 2023 г. «Обзор АЛС-У». Лаборатория Беркли .
  30. ^ "Усовершенствованный источник фотонов". Аргоннская национальная лаборатория . «О модернизации APS». Аргоннская национальная лаборатория .
  31. ^ "Национальный источник синхротронного света II". Брукхейвенская национальная лаборатория .
  32. ^ "Линейный когерентный источник света". Национальная ускорительная лаборатория SLAC . «LCLS-II, исследовательская машина мирового класса». Национальная ускорительная лаборатория SLAC .
  33. ^ "О источнике света синхротронного излучения Стэнфорда". Национальная ускорительная лаборатория SLAC .
  34. ^ "Nanoscale Science Research Centers". Министерство энергетики США, Управление науки . 25 марта 2015 г. Получено 19 февраля 2023 г.
  35. ^ "Центр функциональных наноматериалов". Брукхейвенская национальная лаборатория . Получено 19 февраля 2023 г.
  36. ^ "Центр интегрированных нанотехнологий". Национальная лаборатория Лос-Аламоса . Получено 19 февраля 2023 г.«Центр интегрированных нанотехнологий». Национальная лаборатория Сандия . Получено 19 февраля 2023 г.
  37. ^ "Центр наноразмерных материалов". Аргоннская национальная лаборатория . Получено 19 февраля 2023 г.
  38. ^ "Центр нанофазных материаловедения". Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 19 февраля 2023 г.
  39. ^ "The Molecular Foundry". Berkeley Lab . Получено 19 февраля 2023 г.
  40. ^ "Neutron Scattering Facilities". Министерство энергетики США, Управление науки . 25 марта 2015 г. Получено 19 февраля 2023 г.
  41. ^ "The High Flux Isotope Reactor". Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 19 февраля 2023 г.
  42. ^ "The Spallation Neutron Source". Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 19 февраля 2023 г.
  43. ^ Программа Fusion Energy Sciences обеспечивает поддержку двух пользовательских объектов. «FES User Facilities». Министерство энергетики США, Управление науки . 9 декабря 2014 г. Получено 20 февраля 2023 г.
  44. ^ "Национальный термоядерный комплекс DIII-D". General Atomics . Получено 20 февраля 2023 г.
  45. ^ "National Spherecal Torus Experiment-Upgrade". Принстонская лаборатория физики плазмы . Получено 20 февраля 2023 г.
  46. ^ Программа физики высоких энергий обеспечивает поддержку трех пользовательских установок, одного многоступенчатого ускорительного комплекса, поддерживающего широкую физическую программу, и двух испытательных установок ускорителей. «HEP User Facilities». Управление науки Министерства энергетики США . Получено 24 февраля 2023 г.
  47. ^ "Fermilab" . Получено 24 февраля 2023 г.
  48. ^ "Accelerator Test Facility". Брукхейвенская национальная лаборатория . Получено 24 февраля 2023 г.
  49. ^ "FACET-II Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests". Национальная лаборатория SLAC . Получено 24 февраля 2023 г.
  50. ^ "Федеральные обязательства по исследованиям в области физических наук, по агентствам и подробным областям: финансовый год 2019" (PDF) . Национальный научный фонд - Национальный центр статистики науки и техники . Получено 27 декабря 2021 г.3,197,261.8 kUSD из общей суммы 9,816,132.9 kUSD предоставлены DOE. Доля была выше (~40%) в финансовом году 2016 ([1]).
  51. ^ "Что Stranger Things не совсем верно поняли о Департаменте энергетики". Министерство энергетики США . Получено 19 февраля 2023 г.
  52. ^ Брамфиел, Джефф (17 июня 2003 г.). «Настоящие звезды эксперимента в фильме «Халк»». Science Magazine . Получено 19 февраля 2023 г.
  53. ^ "The Advanced Light Source". Lightsources.org . 11 октября 2017 г. . Получено 19 февраля 2023 г. .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Национальные лаборатории Министерства энергетики США» .