Брукхейвенская национальная лаборатория - Brookhaven National Laboratory

Брукхейвенская национальная лаборатория
Логотип Брукхейвенской национальной лаборатории 2021.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»
Учредил 1947 г.
Тип исследования Ядерная физика и физика высоких энергий, материаловедение, наноматериалы, химия, энергия, а также экологические, биологические и климатические науки
Бюджет Более 550 миллионов долларов США (2015 г.)
Директор Дун Гиббс
Сотрудники 2,750
Место нахождения Аптон , округ 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
Кампус 21 км 2 (5265 акров)
Операционное агентство
 Brookhaven Science Associates, LLC
Веб-сайт www.bnl.gov
карта
Брукхейвенская национальная лаборатория находится в Нью-Йорке.
Брукхейвенская национальная лаборатория
Расположение в Нью-Йорке

Брукхейвенская национальная лаборатория ( BNL ) - национальная лаборатория Министерства энергетики США, расположенная в Аптоне, Лонг-Айленд , и была официально основана в 1947 году на месте Кэмп Аптон , бывшей базы армии США и лагеря для интернированных японцев . 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 Brookhaven Lab.

Обзор

В BNL работает около 2750 ученых, инженеров, техников и вспомогательного персонала, и ежегодно она принимает 4000 приглашенных исследователей. У лаборатории есть свой полицейский участок, пожарная часть и почтовый индекс (11973). В целом лаборатория занимает площадь 5265 акров (21 км 2 ), которая в основном граничит 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 .

Основные программы

Расположение Брукхейвенской национальной лаборатории относительно Нью-Йорка

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

Операция

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 эксплуатировался Associated Universities, Inc. (AUI), но AUI потерял контракт в результате двух инцидентов: пожара в 1994 году в реакторе с большим потоком пучка, в результате которого несколько рабочих подверглись воздействию радиации и сообщает в 1997 г. - об утечке трития в грунтовые воды в районе Центральных сосновых пустошей Лонг-Айленда, на котором расположено предприятие.

История

Фонды

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 Массачусетского технологического института по созданию объекта 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 .

Солдаты во время Первой мировой войны на территории Кэмп Аптон , которая в 1947 году была перепрофилирована как 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.

Исследования и объекты

История реактора

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

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, из-за проблем со сверхпроводящими магнитами, необходимыми для ускорителя ISABELLE, проект был остановлен, и проект в конечном итоге был отменен в 1983 году.

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 работающих 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 National Accelerator Facility 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. 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.

Другие открытия

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

Внешние вклады

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.

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

Брукхейвен участвует 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 .

Публичный доступ

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

Лаборатория закрыта для публики, кроме 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. В лаборатории также проводятся научные ярмарки, научные чаши и соревнования по робототехнике для местных школ, а также лекции, концерты и научные беседы для местного населения. По оценкам лаборатории, каждый год она улучшает научное образование примерно 35 000 школьников K-12 на Лонг-Айленде, более 200 студентов и 550 учителей со всех концов Соединенных Штатов.

Споры и экологическая очистка

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 высоким потоком пучка 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 были завершены только в 1996 году. 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 закрытию AUI. 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, нес прямую ответственность за работу Brookhaven, но он не смог привлечь лабораторию к ответственности за выполнение всех своих нормативных обязательств, особенно своего соглашения об установке 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, удаление загрязненных ртутью отложений из реки Пеконик, а также установка и эксплуатация 16 систем очистки грунтовых вод на территории и за ее пределами, которые с тех пор очистили более 25 миллиардов галлонов грунтовых вод. 1996 г.

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.

Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике

Нобелевская премия по химии

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки