stringtranslate.com

Национальные лаборатории Министерства энергетики США

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

Национальные лаборатории и технологические центры Министерства энергетики США — это система лабораторий , находящихся под надзором Министерства энергетики США (DOE) и занимающихся научными и технологическими исследованиями . Основной задачей национальных лабораторий Министерства энергетики является проведение исследований и разработок (НИОКР), направленных на решение национальных приоритетов: энергетика и климат , окружающая среда, национальная безопасность и здравоохранение . [1] Шестнадцать из семнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики являются финансируемыми из федерального бюджета центрами исследований и разработок , которые управляются, управляются и укомплектованы организациями частного сектора по контрактам на управление и эксплуатацию (M&O) с Министерством энергетики. [2] Система национальных лабораторий была создана после Второй мировой войны, во время которой Соединенные Штаты быстро организовали и продолжили 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 проводится 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 их местонахождения, даты создания и организации, которая в настоящее время управляет каждой.

Национальные научные пользовательские объекты

Научный отдел Министерства энергетики управляет обширной сетью из 28 национальных научных учреждений. [15] В общей сложности более 30 000 научных пользователей из университетов, национальных лабораторий и технологических компаний используют эти возможности для продвижения своих исследований и разработок. На каждом объекте работает штат экспертов, которые создают и эксплуатируют соответствующие инструменты, а также работают с приглашенными учеными, проводя с ними эксперименты. Этот доступ и поддержка предоставляются бесплатно квалифицированным научным группам, причем приоритет определяется рекомендациями экспертных групп. Все шесть исследовательских офисов поддерживают научные учреждения 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 в целях национальной безопасности во время Первой мировой войны , только в этот период войны значительные ресурсы были направлены на научные проблемы под эгидой сначала Комитета исследований национальной обороны , а затем и Комитета по исследованиям национальной обороны. Управление научных исследований и разработок , организованное и управляемое Ванневаром Бушем .

Во время Второй мировой войны централизованные объекты, такие как Радиационная лаборатория в Массачусетском технологическом институте и лаборатория Эрнеста О. Лоуренса в Беркли и Металлургическая лаборатория в Чикагском университете, позволили большому количеству ученых-экспертов сотрудничать для достижения определенных целей, как никогда раньше. и имея 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, в том числе лабораторию в горах Нью-Мексико под руководством Роберта Оппенгеймера ( Лос-Аламос ) и объекты в Хэнфорде, штат Вашингтон , и Ок-Ридже, штат Теннесси . Хэнфорд и Ок-Ридж находились в ведении частных компаний, а Лос-Аламос находился в ведении государственного университета ( Калифорнийского университета ). Дополнительный успех был достигнут в Чикагском университете в области исследований реакторов , что привело к созданию Аргоннской национальной лаборатории за пределами Чикаго, а также в других академических учреждениях по всей стране.

После войны и ее научных успехов вновь созданная Комиссия по атомной энергии взяла на себя будущее лабораторий военного времени, продлив их жизнь на неопределенный срок (первоначально они считались временными созданиями). Финансирование и инфраструктура были обеспечены для спонсирования других «национальных лабораторий» как для секретных, так и для фундаментальных исследований, особенно в области физики , при этом каждая национальная лаборатория была сосредоточена вокруг одной или многих дорогостоящих машин (таких как ускорители частиц или ядерные реакторы ).

Большинство национальных лабораторий имеют штат местных исследователей, а также разрешают приезжим исследователям использовать свое оборудование, хотя приоритет местных или приезжих исследователей часто варьируется от лаборатории к лаборатории. Благодаря централизации ресурсов (как денежных, так и интеллектуальных) национальные лаборатории служат образцом Большой Науки .

Национальная лабораторная система, находящаяся в ведении сначала Комиссии по атомной энергии, затем Управления энергетических исследований и разработок , а в настоящее время Министерства энергетики , является одной из крупнейших (если не самой крупной) систем научных исследований в мире. Министерство энергетики обеспечивает около трети общего национального финансирования физики , химии , материаловедения и других областей физических наук . [49]

В популярной культуре

Рекомендации

  1. ^ "Национальные лаборатории". Министерство энергетики США . Проверено 11 февраля 2023 г.
  2. ^ Национальная лаборатория энергетических технологий - единственная лаборатория, принадлежащая государству, управляемая государством (GOGO) или управляемая непосредственно Министерством энергетики. Остальные находятся в государственной собственности и управляются подрядчиком (GOCO).
  3. ^ «Федеральные фонды исследований и разработок: 2020–21 финансовые годы» . Национальный центр науки и инженерной статистики (Национальный научный фонд) . Проверено 11 февраля 2023 г.
  4. ^ «Состояние национальных лабораторий Министерства энергетики (издание 2020 г.)» (PDF) . Министерство энергетики США . Проверено 11 февраля 2023 г.
  5. ^ Предыдущие подрядчики по управлению и эксплуатации (M&O) для ORNL основали Чикагский университет и армию США ; Монсанто (ок. 1945–1947), Юнион Карбайд (1947–1984), Мартин Мариетта (1984–1995) и Локхид Мартин (1995–2000) «Мечи на орала: краткая история Национальной лаборатории Ок-Ридж (1943–1993 )» )». 17 октября 2012 г. Архивировано из оригинала 17 октября 2012 г. Проверено 3 мая 2019 г. «Обзор ORNL: шестьдесят лет великой науки» (PDF) . п. 21.
  6. ^ Associated Universities, Incorporated управляла Брукхейвеном с 1947 по 1998 год.
  7. ^ University Research Associates управляла Фермилабом с 1967 по 2007 год.
  8. ^ Предыдущими подрядчиками LANL по M&O были Калифорнийский университет (1943–2007 гг.) и Национальная лаборатория Лос-Аламоса, LLC (2007–2018 гг.). Более подробную информацию см. в «Национальной лаборатории Лос-Аламоса». Канцелярия президента Калифорнийского университета . Проверено 14 февраля 2023 г.
  9. ^ Подразделение Z LANL было создано 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). . Подробности смотрите в разделе «Смелое наследие». Сандия Национальная лаборатория . Проверено 14 февраля 2023 г.
  10. ^ Калифорнийский университет управлял LLNL с 1952 по 2007 год. Более подробную информацию можно найти в «Ливерморской национальной лаборатории». Канцелярия президента Калифорнийского университета . Проверено 14 февраля 2023 г.
  11. ^ Исследовательский институт Среднего Запада и MRI Global управляли NREL с 1977 по 2008 год. Более подробную информацию можно найти в «Исторической национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL)» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 14 февраля 2023 г.
  12. ^ Компания Savannah River Nuclear Solutions, LLC управляла SRNL с 2008 по 2021 год.
  13. ^ «О Национальной лаборатории реки Саванна (SRNL)» (PDF) .
  14. ^ Bechtel управляла INL до 2005 года.
  15. ^ «Пользовательские возможности». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 14 февраля 2023 г. «Краткий обзор пользовательских возможностей». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 14 февраля 2023 г.
  16. ^ Программа перспективных научных компьютерных исследований обеспечивает поддержку четырех пользовательских объектов, трех высокопроизводительных вычислительных центров и крупномасштабной исследовательской сети. «Пользовательские возможности ASCR». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 14 февраля 2023 г.
  17. ^ Министерство энергетики управляет 5 из 20 лучших систем HPC в рейтинге 500 лучших суперкомпьютеров, включая систему с самым высоким рейтингом. «Список Top500 за ноябрь 2022 года» . Проверено 14 февраля 2023 г.
  18. ^ "Аргоннский вычислительный комплекс для руководства" . Аргоннская национальная лаборатория .
  19. ^ "Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований" . NERSC.gov . Проверено 14 февраля 2023 г.
  20. ^ "Вычислительный центр для руководителей в Ок-Ридже" . Окриджская национальная лаборатория . Проверено 14 февраля 2023 г.
  21. ^ «О ESnet». Сеть энергетических наук . Проверено 14 февраля 2023 г. «ESnet запускает сеть нового поколения для развития совместной науки». Сеть энергетических наук . Проверено 14 февраля 2023 г.
  22. ^ Программа биологических и экологических исследований обеспечивает поддержку трех пользовательских объектов. «Пользовательские возможности BER». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 20 февраля 2023 г.
  23. ^ "Исследовательский центр ARM" . Проверено 20 февраля 2023 г.
  24. ^ "Лаборатория молекулярных наук об окружающей среде" . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория . Проверено 20 февраля 2023 г.
  25. ^ "Объединенный институт генома Министерства энергетики США" . Лаборатория Беркли . Проверено 20 февраля 2023 г.
  26. ^ Программа «Базовая энергетическая наука» обеспечивает поддержку двенадцати пользовательских объектов, в основном для изучения химии и материалов: пять источников рентгеновского света, пять наномасштабных исследовательских центров и два центра рассеяния нейтронов. «Пользовательские возможности BES». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 14 февраля 2023 г.
  27. ^ «Источники рентгеновского света». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 19 февраля 2023 г.
  28. ^ «Усовершенствованный источник света». Лаборатория Беркли . Проверено 15 февраля 2023 г. «Обзор АЛС-У». Лаборатория Беркли .
  29. ^ «Усовершенствованный источник фотонов». Аргоннская национальная лаборатория . «О модернизации АПС». Аргоннская национальная лаборатория .
  30. ^ "Национальный источник синхротронного света II" . Брукхейвенская национальная лаборатория .
  31. ^ «Линейный когерентный источник света». Национальная ускорительная лаборатория SLAC . «LCLS-II, машина открытий мирового класса». Национальная ускорительная лаборатория SLAC .
  32. ^ «О Стэнфордском источнике света синхротронного излучения» . Национальная ускорительная лаборатория SLAC .
  33. ^ "Наномасштабные научные исследовательские центры". Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 19 февраля 2023 г.
  34. ^ «Центр функциональных наноматериалов». Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  35. ^ «Центр интегрированных нанотехнологий». Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.«Центр комплексных нанотехнологий». Сандия Национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  36. ^ «Центр наноразмерных материалов». Аргоннская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  37. ^ «Центр наук о нанофазных материалах». Окриджская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  38. ^ "Молекулярный литейный завод". Лаборатория Беркли . Проверено 19 февраля 2023 г.
  39. ^ «Установки по рассеянию нейтронов». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 19 февраля 2023 г.
  40. ^ "Высокопоточный изотопный реактор". Окриджская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  41. ^ "Источник расщепительных нейтронов". Окриджская национальная лаборатория . Проверено 19 февраля 2023 г.
  42. ^ Программа Fusion Energy Sciences обеспечивает поддержку двух пользовательских объектов. «Пользовательские объекты ФЭС». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 20 февраля 2023 г.
  43. ^ "Национальная термоядерная установка DIII-D" . Дженерал Атомикс . Проверено 20 февраля 2023 г.
  44. ^ «Обновление национального эксперимента со сферическим тором» . Принстонская лаборатория физики плазмы . Проверено 20 февраля 2023 г.
  45. ^ Программа «Физика высоких энергий» обеспечивает поддержку трех пользовательских установок, одного многоступенчатого ускорительного комплекса, поддерживающего широкую физическую программу, и двух испытательных установок ускорителей. «Пользовательские возможности HEP». Управление науки Министерства энергетики США . Проверено 24 февраля 2023 г.
  46. ^ "Фермилаб" . Проверено 24 февраля 2023 г.
  47. ^ "Испытательная установка ускорителя" . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 24 февраля 2023 г.
  48. ^ «Установка FACET-II для экспериментальных испытаний усовершенствованного ускорителя» . Национальная лаборатория SLAC . Проверено 24 февраля 2023 г.
  49. ^ «Федеральные обязательства по исследованиям в области физических наук по агентствам и подробным областям: 2019 финансовый год» (PDF) . Национальный научный фонд — Национальный центр науки и инженерной статистики . Проверено 27 декабря 2021 г.3 197 261,8 тыс. долларов США из общей суммы в 9 816 132,9 тыс. долларов США предоставлено Министерством энергетики. В 2016 финансовом году эта доля была выше (~40%) ([1]).
  50. ^ «Что в «Очень странных делах» было не совсем правильно в отношении Министерства энергетики» . Министерство энергетики США . Проверено 19 февраля 2023 г.
  51. ↑ Брамфилд, Джефф (17 июня 2003 г.). «Настоящие звезды экспериментов в фильме Халк». Научный журнал . Проверено 19 февраля 2023 г.
  52. ^ «Усовершенствованный источник света». Lightsources.org . Проверено 19 февраля 2023 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с национальными лабораториями Министерства энергетики США .