Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Брукхейвенская национальная лаборатория
Брукхейвенская национальная лаборатория logo.svg
Реактор с сильнопоточным пучком - Брукхейвен (7494424838) .jpg
Вид на кампус Брукхейвенской национальной лаборатории с реактором с сильнопоточным пучком на переднем плане
Девиз«Страсть к открытиям»
Учредил1947 г.
Тип исследованияЯдерная физика и физика высоких энергий, материаловедение, наноматериалы, химия, энергия, а также экологические, биологические и климатические науки
БюджетБолее 550 миллионов долларов США (2015 г.)
ДиректорДун Гиббс
Сотрудники2 750
Место расположенияАптон , графство Саффолк ,
Нью-Йорк , США 40.875 ° с.ш. 72.877 ° з.д. Координаты : 40.875 ° с.ш. 72.877 ° з.
40 ° 52′30 ″ с.ш. 72 ° 52′37 ″ з.д. /  / 40,875; -72,87740 ° 52′30 ″ с.ш. 72 ° 52′37 ″ з.д. /  / 40,875; -72,877
Кампус21 км 2 (5265 акров)
Операционное агентство
Brookhaven Science Associates, LLC
Интернет сайтwww.bnl.gov
карта
Брукхейвенская национальная лаборатория находится в Нью-Йорке.
Брукхейвенская национальная лаборатория
Расположение в Нью-Йорке

Брукхейвенская национальная лаборатория ( BNL ) - это национальная лаборатория Министерства энергетики США, расположенная в Аптоне, штат Нью-Йорк , на Лонг-Айленде , и была официально основана в 1947 году на месте Кэмп Аптон , бывшей базы армии США . Его название происходит от его расположения в городе Брукхейвен , примерно в 60 милях к востоку от Нью-Йорка . Он управляется Университетом Стоуни-Брук и Мемориальным институтом Баттелла .

Исследования в BNL специализируются на ядерной физике и физике высоких энергий, энергетике и технологиях, экологических и биологических науках, нанонауках и национальной безопасности. В кампусе площадью 5300 акров находится несколько крупных исследовательских центров, в том числе коллайдер релятивистских тяжелых ионов и Национальный синхротронный источник света II . Семь Нобелевских премий были присуждены за работу, проведенную в лаборатории Брукхейвена. [1]

Обзор [ править ]

В BNL работает около 2750 ученых, инженеров, техников и вспомогательного персонала, и ежегодно она принимает 4000 приглашенных исследователей. [2] У лаборатории есть собственный полицейский участок, пожарная часть и почтовый индекс (11973). В целом лаборатория занимает площадь 5265 акров (21 км 2 ), которая в основном совпадает с деревней Аптон, штат Нью-Йорк . BNL обслуживается железнодорожной веткой, которую по мере необходимости эксплуатируют Нью-Йоркская и Атлантическая железная дорога . Рядом с лабораторией находится прогнозный офис Национальной метеорологической службы в Аптоне, штат Нью-Йорк . [3]

Основные программы [ править ]

Расположение Брукхейвенской национальной лаборатории относительно Нью-Йорка

Хотя изначально она задумывалась как ядерный исследовательский центр, миссия Brookhaven Lab значительно расширилась. Его фокусы сейчас:

  • Ядерная и физика высоких энергий [4]
  • Физика и химия материалов [5]
  • Экологические [6] и климатические исследования
  • Наноматериалы
  • Энергетические исследования
  • Нераспространение [7]
  • Структурная биология [8]
  • Физика ускорителей [9]

Операция [ править ]

Брукхейвенская национальная лаборатория изначально принадлежала Комиссии по атомной энергии, а теперь принадлежит преемнику этого агентства - Министерству энергетики США (DOE). DOE поручает проведение исследований и эксплуатации университетам и исследовательским организациям. В настоящее время им управляет Brookhaven Science Associates LLC, которая является равноправным партнерством Университета Стоуни-Брук и Института Мемориала Баттелла . С 1947 по 1998 год он находился в ведении Associated Universities, Inc. (AUI), но AUI лишился контракта в результате двух инцидентов: пожара 1994 года в реакторе с большим потоком пучка, в результате которого несколько рабочих подверглись воздействию радиации, и отчеты 1997 тритияутечка в грунтовые воды Центральных сосновых пустошей Лонг-Айленда, на которых расположено предприятие. [10] [11]

История [ править ]

Фонды [ править ]

После Второй мировой войны , то Комиссия США по атомной энергии была создана для поддержки правительства спонсируемый исследований в мирное время по атомной энергии. Усилия по строительству ядерного реактора на северо-востоке Америки были поддержаны в основном физиками Исидором Исааком Раби и Норманом Фостером Рэмси-младшим , которые во время войны были свидетелями того, как многие их коллеги из Колумбийского университета уехали в новые удаленные исследовательские объекты после ухода из Манхэттена. Проект из своего кампуса. Их усилия по размещению этого реактора недалеко от Нью-Йорка были сопоставимы с аналогичными усилиями в Массачусетском технологическом институте.иметь объект недалеко от Бостона . К участию быстро обратились представители северо-восточных университетов к югу и западу от Нью-Йорка , так что этот город оказался в их географическом центре. В марте 1946 года некоммерческая корпорация была создана , которая состояла из представителей девяти крупных научно - исследовательских университетов - Columbia , Cornell , Гарвард , Johns Hopkins , MIT , Принстон , Университет Пенсильвании , Университет Рочестер , и Йельский университет . [12]

Солдаты во время Первой мировой войны на территории Кэмп Аптон , которая в 1947 году будет преобразована в BNL.

Из 17 рассмотренных участков в коридоре Бостон-Вашингтон Кэмп Аптон на Лонг-Айленде в конечном итоге был выбран как наиболее подходящий с точки зрения места, транспорта и доступности. Лагерь был тренировочным центром армии США во время Первой и Второй мировых войн . После последней войны лагерь Аптон больше не был нужен и стал доступен для повторного использования. Был разработан план преобразования военного лагеря в исследовательский центр.

21 марта 1947 года территория Кэмп Аптон была официально передана от Военного министерства США новой Комиссии по атомной энергии США (AEC) , предшественнице Министерства энергетики США (DOE) .

Исследования и объекты [ править ]

История реактора [ править ]

В 1947 году началось строительство первого ядерного реактора в Брукхейвене, Брукхейвенского графитового исследовательского реактора . Этот реактор, открывшийся в 1950 году, был первым реактором, построенным в США после Второй мировой войны. High Flux Beam Реактор работает с 1965 по 1999 г. В 1959 Brookhaven построен первый реактор США специально разработанный для медицинских исследований Брукхейвенской Medical Research Reactor , который действовал до 2000 года.

История ускорителя [ править ]

Сатоши Одзаки позирует с магнитом для релятивистского коллайдера тяжелых ионов в 1991 году.

В 1952 году Брукхейвен начал использовать свой первый ускоритель элементарных частиц - Космотрон . В то время Космотрон был ускорителем с самой высокой энергией в мире, он был первым, кто передавал частице энергию более 1 ГэВ . Космотрон был выведен из эксплуатации в 1966 году после того, как в 1960 году он был заменен новым синхротроном с переменным градиентом (AGS). AGS использовался в исследованиях, которые привели к 3 Нобелевским премиям , включая открытие мюонного нейтрино , очаровательного кварка и CP-нарушения .

В 1970 году в BNL стартовал проект ISABELLE по разработке и созданию двух протонных пересекающихся накопительных колец. Начало этому проекту положили в октябре 1978 года. В 1981 году, когда туннель для ускорителя уже был выкопан, проблемы со сверхпроводящими магнитами, необходимыми для ускорителя ISABELLE, привели к остановке проекта, и проект был в конечном итоге отменен в 1983 году [13]. ]

Национальный синхротрон источник света работает с 1982 по 2014 году и был связан с два Nobel призовых открытий. С тех пор он был заменен на National Synchrotron Light Source II .

После отмены ИЗАБЕЛЬ физик из BNL предложил использовать выкопанный туннель и части магнитного узла в другом ускорителе. В 1984 году было выдвинуто первое предложение об ускорителе, ныне известном как коллайдер релятивистских тяжелых ионов (RHIC). Строительство было профинансировано в 1991 году, а RHIC работает с 2000 года. RHIC, один из двух действующих коллайдеров тяжелых ионов в мире, по состоянию на 2010 год является вторым по мощности коллайдером после Большого адронного коллайдера . RHIC размещен в туннеле длиной 3,9 км и виден из космоса.

9 января 2020 года Пол Даббар, заместитель министра науки Министерства энергетики США, объявил, что дизайн BNL eRHIC был выбран по сравнению с концептуальным дизайном, предложенным Томасом Джефферсоном Национальным ускорительным комплексом в качестве будущего электронно-ионного коллайдер (EIC) в США. В дополнение к выбору площадки было объявлено, что BNL EIC приобрела CD-0 (необходимость миссии) от Министерства энергетики. [14] Конструкция BNL eRHIC предлагает модернизировать существующий коллайдер релятивистских тяжелых ионов, который сталкивает пучки легких и тяжелых ионов, включая поляризованные протоны, с устройством поляризованных электронов, которое будет размещено в том же туннеле. [15]

Другие открытия [ править ]

В 1958 году ученые Брукхейвена создали одну из первых в мире видеоигр - « Теннис для двоих» . В 1968 году ученые Брукхейвена запатентовали Маглев , транспортную технологию, использующую магнитную левитацию .

Основные объекты [ править ]

  • Коллайдер релятивистских тяжелых ионов (RHIC), который был разработан для исследования кварк-глюонной плазмы [16] и источников спина протона. [17] До 2009 года это был самый мощный в мире коллайдер тяжелых ионов. Это единственный коллайдер спин-поляризованных протонов.
  • Центр функциональных наноматериалов (CFN), используемый для исследования наноразмерных материалов. [18]
  • Национальный синхротронный источник света II (NSLS-II), новейший пользовательский объект в Брукхейвене, открылся в 2015 году для замены Национального синхротронного источника света (NSLS), который проработал 30 лет. [19] NSLS принимал участие в работе, которая выиграла Нобелевскую премию по химии 2003 и 2009 годов . [20]
  • Синхротрон с переменным градиентом , ускоритель частиц, который был удостоен трех Нобелевских премий лаборатории . [21]
  • Испытательная установка ускорителя , генерирует, ускоряет и контролирует пучки частиц . [22]
  • Тандем Ван де Граафа , когда-то крупнейший в мире электростатический ускоритель . [23]
  • Ресурсы по вычислительной науке, включая доступ к суперкомпьютеру серии Blue Gene с массовым параллелизмом, который является одним из самых быстрых в мире для научных исследований, совместно управляются Брукхейвенской национальной лабораторией и Университетом Стони Брук . [24]
  • Междисциплинарный научный корпус с уникальными лабораториями для изучения высокотемпературных сверхпроводников и других материалов, важных для решения энергетических проблем. [25]
  • Лаборатория космической радиации НАСА , где ученые используют пучки ионов для моделирования космических лучей и оценивают риски космической радиации для людей, путешествующих в космос, и оборудования. [26]

Внешние публикации [ править ]

Он участвует в эксперименте ATLAS , одном из четырех детекторов, расположенных на Большом адронном коллайдере (LHC). В настоящее время он работает в ЦЕРНе недалеко от Женевы , Швейцария. [27]

Брукхейвен также отвечал за дизайн кольца аккумулятора SNS в партнерстве с Spallation Neutron Source в Ок-Ридже, штат Теннесси .

Брукхейвен играет важную роль в ряде проектов по исследованию нейтрино по всему миру, в том числе в эксперименте с нейтрино в реакторе Дайя-Бэй в Китае и в эксперименте с нейтрино под землей в Национальной ускорительной лаборатории Ферми . [28]

Открытый доступ [ править ]

Внешний вид объекта National Synchrotron Light Source II в 2012 году во время публичной экскурсии по Брукхейвенской национальной лаборатории "Летние воскресенья".

Лаборатория закрыта для публики, за исключением одобренных публичных мероприятий. Лаборатория открыта для публики по нескольким воскресеньям в течение лета для экскурсий и специальных программ. Программа общественного доступа называется «Летние воскресенья» и проводится по четыре воскресенья с середины июля до середины августа и включает научное шоу и экскурсию по основным объектам лаборатории. [29] В лаборатории также проводятся научные ярмарки, научные чаши и соревнования по робототехнике для местных школ, а также лекции, концерты и научные беседы для местного сообщества. По оценкам лаборатории, каждый год она улучшает естественнонаучное образование примерно 35 000 учащихся от детского сада до 12-го класса LI, более 200 студентов и 550 учителей со всех концов Соединенных Штатов.

Споры и экологическая очистка [ править ]

В январе 1997 года пробы грунтовых вод, взятые сотрудниками BNL, показали, что концентрация трития в два раза превышала допустимые федеральные стандарты питьевой воды - некоторые пробы, взятые позже, были в 32 раза выше стандарта. Было обнаружено, что тритий просачивается из бассейна отработавшего топлива реактора с высокой магнитной индукцией в водоносный горизонт, который обеспечивает питьевой водой жителей близлежащего округа Саффолк.

В ходе расследования этого инцидента Министерства энергетики и BNL пришли к выводу, что утечка трития происходила в течение 12 лет без ведома Министерства энергетики или BNL. Установка скважин, которые могли бы обнаружить утечку, впервые обсуждалась инженерами BNL в 1993 году, но скважины не были завершены до 1996 года. Возникшие разногласия как по поводу того, как BNL справлялась с утечкой трития, так и по поводу предполагаемых упущений в надзоре Министерства энергетики США, привели к прекращению AUI как подрядчик BNL в мае 1997 года.

Ответственность за неспособность обнаружить утечку трития в Брукхейвене была признана руководителями лабораторий, и Министерство энергетики признает, что оно не смогло должным образом контролировать работу лаборатории. Официальные лица Брукхейвена неоднократно относились к необходимости установки контрольных колодцев, которые позволили бы обнаружить утечку трития, как к низкоприоритетной, несмотря на обеспокоенность общественности и согласие лаборатории соблюдать местные экологические нормы. Местный надзорный офис Министерства энергетики США, Brookhaven Group, непосредственно отвечал за работу Brookhaven, но он не смог призвать лабораторию к ответственности за выполнение всех своих нормативных обязательств, особенно за свое согласие на установку мониторинговых скважин.Высшее руководство DOE также разделяло ответственность, потому что им не удалось создать эффективную систему, которая побуждала бы все части DOE работать вместе, чтобы гарантировать выполнение подрядчиками своих обязательств по вопросам окружающей среды, безопасности и здоровья. Неясные обязанности по вопросам окружающей среды, безопасности и здоровья были постоянной проблемой для руководства DOE.

С 1993 года Министерство энергетики потратило более 580 миллионов долларов США на устранение загрязнения почвы и грунтовых вод на территории лаборатории и выполнило несколько громких проектов. К ним относятся вывод из эксплуатации и дезактивация графитового исследовательского реактора в Брукхейвене [30], удаление загрязненных ртутью отложений из реки Пеконик, а также установка и эксплуатация 16 систем очистки грунтовых вод на территории и за ее пределами, которые очистили более 25 миллиардов галлонов. подземных вод с 1996 года. [31]

Вскоре после получения контракта на эксплуатацию лаборатории в 1997 году BSA сформировала Консультативный совет сообщества (CAC), чтобы консультировать директора лаборатории по проектам очистки и другим вопросам, представляющим интерес для сообщества. CAC представляет широкий спектр интересов и ценностей отдельных лиц и групп, которые заинтересованы в деятельности Лаборатории или затрагиваются ею. В его состав входят представители 26 местных деловых, общественных, образовательных, экологических, государственных, государственных и медицинских организаций. CAC устанавливает собственную повестку дня, ставит важные для сообщества вопросы и работает над предоставлением согласованных рекомендаций руководству Лаборатории. [32]

Нобелевские премии [ править ]

Нобелевская премия по физике [ править ]

  • 1957 - Чен Нин Ян и Цзун-Дао Ли - законы четности [33]
  • 1976 - Сэмюэл К.С. Тинг - Дж / пси-частица [34]
  • 1980 - Джеймс Кронин и Вэл Логсдон Fitch - CP-нарушение [35]
  • 1988 - Леон М. Ледерман , Мелвин Шварц , Джек Штейнбергер - мюонное нейтрино [36]
  • 2002 - Раймонд Дэвис младший - Солнечное нейтрино [37]

Нобелевская премия по химии [ править ]

  • 2003 - Родерик Маккиннон - Ионный канал [20]
  • 2009 - Венкатраман Рамакришнан и Томас А. Стейтц - Рибосома [38]

См. Также [ править ]

  • Центр развития науки в космосе - управляет Национальной лабораторией США на МКС.
  • Теннис для двоих [39] [40]
  • Стипендиаты Гольдхабера

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Нобелевские премии BNL" . Bnl.gov . Проверено 25 июля 2012 года .
  2. ^ «О БНЛ» . BNL.gov . Проверено 21 июня, 2016 .
  3. ^ "Офис прогнозов NWS Нью-Йорк, штат Нью-Йорк" . 5 сентября 2017 года.
  4. ^ "Физический факультет" . Bnl.gov. 12 мая 2008 . Проверено 17 марта 2010 года .
  5. ^ "Домашняя страница, Управление фундаментальных энергетических наук" . Bnl.gov. Архивировано из оригинала на 27 мая 2010 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  6. ^ "Отдел экологических наук" . Bnl.gov. 4 февраля 2009 года в архив с оригинала на 8 марта 2010 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  7. ^ "Брукхейвенская национальная лаборатория программы нераспространения и национальной безопасности" . Bnl.gov. 2 февраля 2010 . Проверено 17 марта 2010 года .
  8. ^ "Отдел биологии - Брукхейвенская национальная лаборатория" . Biology.bnl.gov. Архивировано из оригинального 13 марта 2009 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  9. ^ "BNL | Наука, основанная на ускорителях" . www.bnl.gov .
  10. ^ «Атомная лаборатория на Лонг-Айленде станет мощным исследовательским центром - New York Times - 1 марта 1947 года» .
  11. ^ "Лаборатория теряет федеральный контракт - Новости - Гарвардский малиновый" . www.thecrimson.com .
  12. ^ Crease, Роберт П. (1999). Создание физики: биография Брукхейвенской национальной лаборатории .
  13. ^ «BNL - Наша история: ускорители» . www.bnl.gov .
  14. ^ «Министерство энергетики США выбирает Брукхейвенскую национальную лабораторию для размещения крупного нового объекта ядерной физики» 2020.
  15. ^ EC Aschenauer et al., «Исследование проекта eRHIC: электронно-ионный коллайдер в BNL», 2014 г.
  16. ^ "RHIC | Релятивистский коллайдер тяжелых ионов" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  17. ^ "RHIC | Спиновая физика" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  18. ^ "Центр функциональных наноматериалов, Брукхейвенская национальная лаборатория" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  19. ^ "Национальный источник синхротронного света" . Nsls.bnl.gov. Архивировано из оригинального 15 марта 2010 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  20. ^ a b «Нобелевская премия | Премия по химии 2003 года, Родерик Маккиннон» . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  21. ^ "Синхротрон с переменным градиентом" . Bnl.gov. 31 января 2008 . Проверено 17 марта 2010 года .
  22. ^ "Ускорительная испытательная установка" . Bnl.gov. 31 января 2008. Архивировано из оригинала на 27 мая 2010 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  23. ^ "Тандем Ван де Граафф" . Bnl.gov. 28 февраля 2008. Архивировано из оригинального 19 -го февраля 2010 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  24. ^ "New York Blue, Blue Gene / L, параллельный суперкомпьютер, Брукхейвенская национальная лаборатория, (BNL)" . www.bnl.gov .
  25. ^ "BNL Newsroom | Двери открыты в новом междисциплинарном научном здании для энергетических исследований в лаборатории Брукхейвена" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  26. ^ "BNL | Лаборатория космической радиации НАСА (NSRL)" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  27. ^ "BNL | Брукхейвен и Большой адронный коллайдер" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  28. ^ "BNL | История исследования нейтрино" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  29. ^ "BNL | Летние воскресенья" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  30. ^ "Лабораторный реактор полностью выведен из эксплуатации" . Проверено 23 августа 2016 года .
  31. ^ "Экологическая очистка, Брукхейвенская национальная лаборатория" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  32. ^ "BNL | Консультативный совет сообщества" . www.bnl.gov . Проверено 23 августа 2016 года .
  33. ^ «Нобелевская премия | Премия по физике 1957 года, Ли и Ян» . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  34. ^ "Нобелевская премия | Премия 1976 года по физике, Сэмюэл Тинг" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  35. ^ "Нобелевская премия | Премия по физике 1980 г., Кронин и Фитч" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  36. ^ "Нобелевская премия | Премия 1988 года по физике, Ледерман, Шварц и Штейнбергер" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  37. ^ "Нобелевская премия | Премия по физике 2002 г., Рэймонд Дэвис-младший" . Bnl.gov . Проверено 17 марта 2010 года .
  38. ^ «Нобелевская премия | Премия по химии 2009 года, Венкатраман Рамакришнан и Томас А. Стейтц» . Bnl.gov . Проверено 20 мая 2010 года .
  39. ^ «Анатомия первой видеоигры - На уровне» . NBC News . 23 октября 2008 . Проверено 17 марта 2010 года .
  40. ^ " ' + alt + ' " . Bnl.gov. Архивировано из оригинального 12 сентября 2009 года . Проверено 17 марта 2010 года .
  • «Доктор Стрэнджлет, или: Как я научился перестать беспокоиться и полюбил Большой взрыв»

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт Брукхейвенской национальной лаборатории
  • Физика сегодня: Министерство энергетики закрывает HFBR Брукхейвенской лаборатории в знак триумфа политики над наукой 404
  • Летние воскресенья в Брукхейвенской национальной лаборатории
  • Аннотированная библиография Брукхейвенской лаборатории из цифровой библиотеки по ядерным вопросам Алсос
  • Заголовки