Национальные лаборатории Министерства энергетики США

Введение

Лаборатории, принадлежащие Министерству энергетики США

Национальные лаборатории и технологические центры Министерства энергетики США – это система лабораторий, находящихся под надзором Министерства энергетики США (DOE) для проведения научных и технологических исследований. Основная задача национальных лабораторий DOE – осуществление исследований и разработок (R&D), направленных на решение национальных приоритетов: энергетики и климата, окружающей среды, национальной безопасности и здравоохранения. Шестнадцать из семнадцати национальных лабораторий DOE являются федеральными научно-исследовательскими центрами, администрируемыми, управляемыми, эксплуатируемыми и укомплектованными организациями частного сектора на основании договоров управления и эксплуатации (M&O) с DOE. Система национальных лабораторий была создана после Второй мировой войны, в ходе которой Соединенные Штаты оперативно организовали и провели передовые научные исследования в рамках масштабного Манхэттенского проекта.

История

Система национальных лабораторий берет начало в масштабных научных проектах Второй мировой войны, где несколько новых технологий, особенно атомная бомба, сыграли решающую роль в победе союзников. Хотя правительство Соединенных Штатов начало серьезно инвестировать в научные исследования для национальной безопасности еще во время Первой мировой войны, лишь в этот военный период значительные ресурсы были выделены на решение научных задач под эгидой сначала Комитета по исследованиям в интересах национальной обороны, а затем Управления научных исследований и разработок, организованного и возглавляемого Ванневаром Бушем. Во время Второй мировой войны централизованные центры, такие как Лаборатория радиации в Массачусетском технологическом институте, лаборатория Эрнеста О. Лоуренса в Беркли и Металлургическая лаборатория при Чикагском университете, позволили беспрецедентно большому числу квалифицированных ученых совместно работать над четко определенными целями, располагая при этом правительственными ресурсами беспрецедентного масштаба. В ходе войны ядерный проект союзников, «Манхэттенский проект», создал несколько секретных объектов для исследований бомбы и разработки материалов, включая лабораторию в горах Нью-Мексико под руководством Роберта Оппенгеймера (Лос-Аламос), а также объекты в Ханфорде (штат Вашингтон) и Оук-Ридже (штат Теннесси). Ханфорд и Оук-Ридж управлялись частными компаниями, а Лос-Аламос – государственным университетом (Калифорнийским университетом). Дополнительные успехи были достигнуты в Чикагском университете в области исследований реакторов, что привело к созданию Национальной лаборатории Аргонн недалеко от Чикаго, а также в других академических учреждениях по всей стране. После войны и ее научных достижений, новообразованная Комиссия по атомной энергии взяла на себя ответственность за будущее военных лабораторий, продлив срок их существования на неопределенный период (первоначально они рассматривались как временные сооружения). Было обеспечено финансирование и инфраструктура для поддержки других «национальных лабораторий», проводящих как секретные, так и фундаментальные исследования, особенно в области физики, при этом каждая национальная лаборатория была сосредоточена вокруг одного или нескольких дорогостоящих приборов (таких как ускорители частиц или ядерные реакторы). Большинство национальных лабораторий содержали штат местных исследователей, а также предоставляли возможность приезжим ученым использовать их оборудование, хотя приоритет для местных или приезжих исследователей часто варьировался от лаборатории к лаборатории. Благодаря централизации ресурсов – как финансовых, так и интеллектуальных – национальные лаборатории служат образцом для «Большой науки». Система национальных лабораторий, первоначально управляемая Комиссией по атомной энергии, затем Управлением энергетических исследований и разработок, а в настоящее время Министерством 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.

The system of national laboratories started with the massive scientific endeavors of World War II, in which several new technologies, especially the atomic bomb, proved decisive for the Allied victory. Though the United States government had begun seriously investing in scientific research for national security in World War I, it was only in this wartime period that significant resources were committed to scientific problems, under the auspices first of the National Defense Research Committee, and later the Office of Scientific Research and Development, organized and administered by Vannevar Bush. During the Second World War, centralized sites such as the Radiation Laboratory at MIT and Ernest O. Lawrence's laboratory at Berkeley and the Metallurgical Laboratory at the University of Chicago allowed for a large number of expert scientists to collaborate towards defined goals as never before, and with government resources of unprecedented scale at their disposal. In the course of the war, the Allied nuclear effort, the Manhattan Project, created several secret sites for the purpose of bomb research and material development, including a laboratory in the mountains of New Mexico directed by Robert Oppenheimer (Los Alamos), and sites at Hanford, Washington and Oak Ridge, Tennessee. Hanford and Oak Ridge were administered by private companies, and Los Alamos was administered by a public university (the University of California). Additional success was had at the University of Chicago in reactor research, leading to the creation of Argonne National Laboratory outside Chicago, and at other academic institutions spread across the country. After the war and its scientific successes, the newly created Atomic Energy Commission took over the future of the wartime laboratories, extending their lives indefinitely (they were originally thought of as temporary creations). Funding and infrastructure were secured to sponsor other "national laboratories" for both classified and basic research, especially in physics, with each national laboratory centered around one or many expensive machines (such as particle accelerators or nuclear reactors). Most national laboratories maintained staffs of local researchers as well as allowing for visiting researchers to use their equipment, though priority to local or visiting researchers often varied from lab to lab. With their centralization of resources (both monetary and intellectual), the national labs serve as an exemplar for Big Science. The national laboratory system, administered first by the Atomic Energy Commission, then the Energy Research and Development Administration, and currently the Department of Energy, is one of the largest (if not the largest) scientific research systems in the world. The DOE provides about a third of the total national funding for physics, chemistry, materials science, and other areas of the physical sciences.

В популярной культуре

В сериале Stranger Things на Netflix вымышленная лаборатория под названием Национальная лаборатория Хокинса, управляемая Министерством энергетики, расположена в вымышленном городе Хокинс, штат Индиана. В сериале "Breaking Bad" Уолтер Уайт работает в Sandia National Laboratories до начала первого сезона. В фильме 2003 года "Халк" модель гамма-сферы, созданная в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли как детектор гамма-лучей, используется в качестве мощного источника гамма-излучения. В итоге Халк бросает её сквозь знаменитый купол Усовершенствованного источника света, который был спроектирован Артуром Брауном-младшим примерно в 1940 году для 184-дюймового циклотрона.