Brookhaven National Laboratory - Brookhaven National Laboratory

Národní laboratoř Brookhaven
Logo národní laboratoře Brookhaven 2021. svg
High Flux Beam Reactor - Brookhaven (7494424838) .jpg
Pohled na kampus Brookhaven National Laboratory s reaktorem High Flux Beam v popředí
Motto „Vášeň pro objevování“
Založeno 1947
Typ výzkumu Fyzika jaderné a vysoké energie, materiálová věda, nanomateriály, chemie, energetika a environmentální, biologické a klimatické vědy
Rozpočet Více než 550 milionů USD (2015)
Ředitel Doon Gibbs
Personál 2750
Umístění Upton , Suffolk County ,
New York , United States 40,875 ° S 72,877 ° W Souřadnice : 40,875 ° S 72,877 ° W
40 ° 52'30 "N 72 ° 52'37" W /  / 40,875; -72,87740 ° 52'30 "N 72 ° 52'37" W /  / 40,875; -72,877
Kampus 21 km 2 (5265 akrů)
Provozní agentura
Brookhaven Science Associates, LLC
webová stránka www.bnl.gov
Mapa
Brookhaven National Laboratory se nachází v New Yorku
Národní laboratoř Brookhaven
Umístění v New Yorku

Brookhaven National Laboratory ( BNL ) je národní laboratoř amerického ministerstva energetiky se sídlem v Uptonu na Long Islandu a byla formálně založena v roce 1947 na místě Camp Upton , bývalé základny americké armády a japonského internačního tábora . Jeho název pochází z jeho umístění ve městě Brookhaven , přibližně 60 mil východně od New Yorku . Je řízen Stony Brook University a Battelle Memorial Institute .

Výzkum v BNL se specializuje na jadernou a vysokou energetickou fyziku, energetickou vědu a technologii, environmentální a biologické vědy, nanovědy a národní bezpečnost. Areál o rozloze 5300 akrů obsahuje několik velkých výzkumných zařízení, včetně relativního těžkého iontového urychlovače a národního synchrotronového světelného zdroje II . Za práci provedenou v laboratoři Brookhaven bylo uděleno sedm Nobelových cen .

Přehled

BNL zaměstnává přibližně 2750 vědců, inženýrů, techniků a podpůrného personálu a každoročně hostuje 4000 hostujících vyšetřovatelů. Laboratoř má vlastní policejní stanici, hasiče a PSČ (11973). Celkově lab se klene nad 5265 akrů (21 km z 2 ) oblast, která je většinou coterminous s vísky Upton, New York . BNL je obsluhována železniční vlečkou provozovanou podle potřeby New York and Atlantic Railway . Společně s laboratoří je předpovědní kancelář Národní meteorologické služby v Uptonu v New Yorku .

Hlavní programy

Umístění Brookhaven National Laboratory vzhledem k New Yorku

Přestože byla mise Brookhaven Lab původně koncipována jako zařízení pro jaderný výzkum, značně se rozšířila. Jeho ohniska jsou nyní:

Úkon

Národní laboratoř Brookhaven původně vlastnila Komise pro atomovou energii a nyní ji vlastní nástupce této agentury, ministerstvo energetiky Spojených států (DOE). DOE subdodává výzkum a provoz univerzitám a výzkumným organizacím. V současné době jej provozuje Brookhaven Science Associates LLC, což je rovnocenné partnerství Stony Brook University a Battelle Memorial Institute . Od roku 1947 do roku 1998 jej provozovala společnost Associated Universities, Inc. (AUI), ale společnost AUI přišla o smlouvu v důsledku dvou mimořádných událostí: požáru v roce 1994 v reaktoru s dálkovým tokem v zařízení, který vystavil několik pracovníků radiaci a hlásí 1997 o úniku tritia do podzemních vod Long Island Central Pine Barrens, na kterém zařízení sedí.

Dějiny

Nadace

Následovat druhou světovou válku se US Komise pro atomovou energii byl vytvořen s cílem podpořit vláda podporovala výzkum mírovou o atomové energii. Snahu postavit jaderný reaktor na americkém severovýchodě podpořili z velké části fyzici Isidor Isaac Rabi a Norman Foster Ramsey mladší , kteří byli během války svědky toho, jak mnoho jejich kolegů z Kolumbijské univerzity odjíždělo na nová vzdálená výzkumná místa po odchodu Manhattanu Projekt z jeho kampusu. Jejich snaha umístit tento reaktor poblíž New Yorku byla soupeřena podobným úsilím na Massachusetts Institute of Technology mít zařízení poblíž Bostonu . Zapojení bylo rychle vyžádáno od zástupců severovýchodních univerzit na jih a západ od New Yorku tak, aby toto město bylo v jejich geografickém centru. V březnu 1946 byla založena nezisková společnost, která se skládala ze zástupců devíti hlavních výzkumných univerzit - Columbia , Cornell , Harvard , Johns Hopkins , MIT , Princeton , University of Pennsylvania , University of Rochester a Yale University .

Vojáci během první světové války v areálu Camp Upton , který by v roce 1947 byl repurposed jako BNL

Ze 17 uvažovaných lokalit v koridoru Boston-Washington byl nakonec vybrán jako nejvhodnější Camp Upton na Long Islandu s ohledem na prostor, dopravu a dostupnost. Tábor byl výcvikovým střediskem americké armády během první i druhé světové války . Po druhé válce byl tábor Upton považován za již nepotřebný a byl k dispozici k opětovnému použití. Byl vytvořen plán přeměny vojenského tábora na výzkumné zařízení.

21. března 1947 bylo místo Camp Upton oficiálně převedeno z amerického ministerstva války na novou americkou komisi pro atomovou energii (AEC), předchůdce amerického ministerstva energetiky (DOE).

Výzkum a zařízení

Historie reaktoru

V roce 1947 byla zahájena stavba prvního jaderného reaktoru v Brookhavenu, Brookhaven Graphite Research Reactor . Tento reaktor, který byl otevřen v roce 1950, byl prvním reaktorem, který byl postaven ve Spojených státech po druhé světové válce. Vysokým tokem Beam reaktor provozován od roku 1965 do roku 1999. V roce 1959 Brookhaven postaven první americkou reaktor speciálně přizpůsoben na lékařský výzkum, Brookhaven Medical Research Reactor , který provozuje až do roku 2000.

Historie akcelerátoru

Satoshi Ozaki pózoval s magnetem pro Relativistic Heavy Ion Collider v roce 1991

V roce 1952 Brookhaven začal používat svůj první urychlovač částic , Cosmotron . V té době byl Cosmotron nejvyšším energetickým urychlovačem na světě a jako první poskytl částici více než 1 GeV energie. Cosmotron byl vyřazen v roce 1966, poté, co byl v roce 1960 nahrazen novým synchrotronem s alternativním gradientem (AGS). AGS byl použit ve výzkumu, který vyústil ve 3 Nobelovy ceny , včetně objevu mionového neutrina , kouzelného kvarku a narušení CP .

V roce 1970 v BNL zahájil projekt ISABELLE na vývoj a výstavbu dvou protonových protínajících se úložných prstenců. Průlomový byl projekt v říjnu 1978. V roce 1981, kdy byl tunel pro urychlovač již vytěžen, problémy se supravodivými magnety potřebnými pro urychlovač ISABELLE projekt zastavily a projekt byl nakonec v roce 1983 zrušen.

National Synchrotron Light Source provozován od roku 1982 do roku 2014 a byl zapletený s dvěma nositel Nobelovy ceny za objevy. Od té doby byl nahrazen národním synchrotronovým světelným zdrojem II .

Po zrušení ISABELLE fyzik z BNL navrhl, aby byl ražený tunel a části sestavy magnetů použity v jiném urychlovači. V roce 1984 byl předložen první návrh urychlovače, nyní známého jako relativistický těžký iontový urychlovač (RHIC). Stavba byla financována v roce 1991 a RHIC funguje od roku 2000. Jeden z pouhých dvou světově provozovaných srážečů těžkých iontů, RHIC, je od roku 2010 druhým srážečem s nejvyšší energií po velkém hadronovém urychlovači . RHIC je umístěn v tunelu dlouhém 3,9 km a je viditelný z vesmíru.

Dne 9. ledna 2020, to bylo oznámil Paul Dabbar, Undersecretary US Department of Energy Office of Science, že design BNL eRHIC byl vybrán přes koncepční návrh předložený Thomas Jefferson National Accelerator Facility as budoucí Electron-ion urychlovač (EIC) ve Spojených státech. Kromě výběru místa bylo oznámeno, že BNL EIC získalo CD-0 (potřeba mise) od ministerstva energetiky. Konstrukce eNHIC společnosti BNL navrhuje modernizaci stávajícího relativistického těžkého iontového urychlovače, který sráží paprsky světla na těžké ionty včetně polarizovaných protonů, s polarizovaným elektronovým zařízením, které mají být umístěny ve stejném tunelu.

Další objevy

V roce 1958 vědci z Brookhavenu vytvořili jednu z prvních videoher na světě , Tennis for Two .

V roce 1968 si vědci z Brookhavenu nechali patentovat Maglev , dopravní technologii, která využívá magnetickou levitaci .

Hlavní zařízení

Příspěvky mimo web

Je to partner přispívající k experimentu ATLAS , jednomu ze čtyř detektorů umístěných na Large Hadron Collider (LHC). V současné době působí v CERN poblíž Ženevy ve Švýcarsku.

Brookhaven byl také zodpovědný za návrh akumulačního prstence SNS ve spolupráci se Spallation Neutron Source v Oak Ridge, Tennessee .

Brookhaven hraje roli v řadě projektů výzkumu neutrin po celém světě, včetně experimentu s neutrinovým reaktorem Daya Bay Reactor v Číně a experimentu s hlubokým podzemním neutrinem v laboratoři Fermi National Accelerator Laboratory .

Veřejný přístup

Exteriér zařízení National Synchrotron Light Source II v roce 2012, během veřejné prohlídky Brookhaven National Laboratory „Summer Sunday“.

Pro jiné než schválené veřejné akce je laboratoř pro širokou veřejnost uzavřena. Laboratoř je otevřena pro veřejnost několik nedělí v létě pro výlety a speciální programy. Program pro veřejný přístup je označován jako „letní neděle“ a probíhá čtyři neděle od poloviny července do poloviny srpna a zahrnuje vědeckou show a prohlídku hlavních zařízení laboratoře. Laboratoř také pořádá vědecké veletrhy, vědecké mísy a robotické soutěže pro místní školy a přednášky, koncerty a vědecké rozhovory pro místní komunitu. Laboratoř odhaduje, že každoročně zlepšuje vědecké vzdělávání zhruba 35 000 studentů K-12 na Long Islandu, více než 200 vysokoškoláků a 550 učitelů z celých Spojených států.

Kontroverze a ekologické vyčištění

V lednu 1997 vzorky podzemní vody odebrané zaměstnanci BNL odhalily koncentrace tritia, které byly dvojnásobkem přípustných federálních standardů pro pitnou vodu - některé vzorky odebrané později byly 32krát vyšší než standard. Bylo zjištěno, že tritium uniká z bazénu vyhořelého paliva laboratorního reaktoru High Flux Beam Reactor do zvodně, která poskytuje pitnou vodu pro obyvatele okresu Suffolk County.

Vyšetřování tohoto incidentu DOE a BNL dospělo k závěru, že tritium uniklo po dobu 12 let bez vědomí DOE nebo BNL. Instalace vrtů, které mohly detekovat únik, byla poprvé projednána inženýry BNL v roce 1993, ale studny nebyly dokončeny až do roku 1996. Výsledná kontroverze ohledně nakládání s tritiovým únikem jak ze strany BNL, tak i vnímaných výpadků v dohledu DOE vedlo k ukončení AUI jako dodavatel BNL v květnu 1997.

Odpovědnost za neodhalení úniku tritia Brookhavenu uznali vedoucí laboratoří a DOE připouští, že nedokázal řádně dohlížet na provoz laboratoře. Představitelé Brookhavenu opakovaně považovali potřebu instalace monitorovacích vrtů, které by detekovaly únik tritia, za nízkou prioritu navzdory obavám veřejnosti a souhlasu laboratoře s dodržováním místních předpisů v oblasti životního prostředí. Úřad pro dohled DOE na místě, Brookhaven Group, byl přímo zodpovědný za výkon Brookhavenu, ale nedokázal vzít laboratoř na zodpovědnost za plnění všech jejích regulačních závazků, zejména jejího souhlasu s instalací monitorovacích vrtů. Vedoucí vedení DOE také sdílelo odpovědnost, protože se jim nepodařilo zavést účinný systém, který povzbuzuje všechny části DOE ke spolupráci, aby zajistily, že dodavatelé dostanou své odpovědnosti v otázkách životního prostředí, bezpečnosti a zdraví. Nejasná odpovědnost za otázky životního prostředí, bezpečnosti a zdraví je pro vedení DOE stále se opakujícím problémem.

Od roku 1993 společnost DOE vynaložila více než 580 milionů USD na sanaci kontaminace půdy a podzemních vod v laboratoři a dokončila několik významných projektů. Patří sem vyřazení a dekontaminace výzkumného reaktoru Brookhaven Graphite, odstranění sedimentu kontaminovaného rtutí z řeky Peconic a instalace a provoz 16 systémů čištění podzemních vod na místě i mimo něj, které od roku vyčistily více než 25 miliard galonů podzemních vod 1996.

Krátce poté, co v roce 1997 získala zakázku na provoz laboratoře, vytvořila BSA poradní radu Společenství (CAC), která měla radit řediteli laboratoře s projekty vyčištění a dalšími položkami, které komunitu zajímají. CAC představuje pestrou škálu zájmů a hodnot jednotlivců a skupin, kteří se zajímají o činnosti laboratoře nebo jsou jimi ovlivněni. Skládá se ze zástupců 26 místních podnikatelských, občanských, vzdělávacích, environmentálních, zaměstnaneckých, vládních a zdravotnických organizací. CAC si stanoví vlastní agendu, předkládá otázky důležité pro komunitu a snaží se poskytovat konsensuální doporučení vedení laboratoře.

Nobelovy ceny

Nobelova cena za fyziku

Nobelova cena za chemii

Viz také

Reference

externí odkazy