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Eiche-Kamm nationales Laboratorium

Neues Wissen!

Jahrzehnt hat eine moderne Forschungsumgebung an ORNL mit neuen Möglichkeiten einschließlich des Fortgeschrittenen geschaffen

Material-Charakterisierungslaboratorium, das Zentrum für Nanophase Material-Wissenschaften, die Chemikalie und

den

Material-Wissenschaftsgebäude und zustandgefördertes Gelenk errichten für rechenbetonte Wissenschaften, biologische Wissenschaften,

und Neutronwissenschaften.]]

Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ist eine Mehrprogramm-Wissenschaft und Technologie nationales Laboratorium, das für das USA-Energieministerium (DOE) durch UT-Battelle geführt ist. ORNL ist die größte Wissenschaft und

der

Energie nationales Laboratorium im Energieministerium

System. ORNL wird im Eiche-Kamm, Tennessee in der Nähe von Knoxville gelegen. Die wissenschaftlichen Programme von ORNL konzentrieren sich auf Materialien,

Neutronwissenschaft, Energie, Hochleistungscomputerwissenschaft,

Systembiologie und Staatssicherheit.

ORNL vereinigt mit dem Staat Tennessee, den Universitäten und den Industrien, um Herausforderungen in Energie, fortgeschrittenen Materialien, Herstellung, Sicherheit und Physik zu lösen.

Das Laboratorium beherbergt mehrere der Spitzensupercomputer in der Welt und ist eine Hauptneutronwissenschaft und Kern-

Energieforschungsmöglichkeit, die die Spallation Neutronquelle und den Hohen Fluss-Isotop-Reaktor einschließt. ORNL veranstaltet den Koloss

Supercomputer; das Zentrum für Nanophase Material-Wissenschaften, das Wissenschaftszentrum von BioEnergy und

der

der *Consortium für die fortgeschrittene Simulation von Leicht-Wasserreaktoren.

Forschungsprogramme

ORNL führt Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten, die eine breite Reihe von wissenschaftlichen Disziplinen abmessen. Die Hauptforschungsgebiete des Laboratoriums werden kurz unten beschrieben.

Das Neutronzerstreuen - ORNL beherbergt zwei der fortgeschrittensten Neutronzerstreuen-Forschungseinrichtungen in der Welt, der Spallation Neutronquelle und dem Hohen Fluss-Isotop-Reaktor.

Spallation Neutron Source (SNS) ist eine kürzlich vollendete Gaspedal-basierte Neutronquelle, die die intensivsten pulsierten Neutronbalken in der Welt für die wissenschaftliche und industrielle Forschung und Entwicklung zur Verfügung stellt. Mit seinem schließlichen Gefolge von bis zu 25 in der Klasse besten Instrumenten wird SNS ausführlich berichtete Schnellschüsse von Forschern von kleineren Proben von physischen und biologischen Materialien geben als vorher möglich. Die verschiedenen Anwendungen der Neutronzerstreuen-Forschung werden Gelegenheiten für Experten in praktisch jedem wissenschaftlichen und technischen Feld zur Verfügung stellen.

85-MW High Flux Isotope Reactor (HFIR) stellt einen der höchsten Steady-Stateneutronflüsse jedes Forschungsreaktors in der Welt zur Verfügung. HFIR erfüllt vier Missionen: Isotop-Produktion, Material-Ausstrahlen, Neutronaktivierung und das Neutronzerstreuen, das der Fokus dieses Berichts ist. Die Neutronzerstreuen-Instrumente an HFIR ermöglichen Grundlagenforschung und Zweckforschung in die molekularen und magnetischen Strukturen und das Verhalten von Materialien. HFIR hat 15 Instrumente geplant oder in der Operation. Eine neue kalte Neutronquelle, die während einer HFIR Generalüberholung in 2006-2007 außerordentlich installiert ist, erhöht die Forschungsfähigkeiten des Reaktors besonders in den biologischen Wissenschaften.

Hochleistungscomputerwissenschaft - Das Nationale Zentrum für Rechenbetonte Wissenschaften (NCCS) stellt die stärksten Rechenmittel in der Welt für die offene wissenschaftliche Forschung zur Verfügung. Es ist eine Forschungsumgebung, die Fortschritte im Verstehen wie die physischen Weltarbeiten und das Verwenden dass Kenntnisse unterstützt, um nationale und internationale Sorgen zu richten. Der NCCS wurde 1992 gegründet und wird durch das Fortgeschrittene Wissenschaftliche Rechenforschungsprogramm des Büros des amerikanischen Energieministeriums der Wissenschaft geführt.

Das Zentrum beherbergt zwei massiv parallele von Cray verfertigte Computersysteme. Jaguar, das stärkere System, wird gewidmet, um wissenschaftliche Forschung zu öffnen, hat eine Maximalleistung von 1.759 petaflops und ist das dritte schnellste System in der Welt. Um seine Konzentration der Rechenmacht zu unterstützen, hat der NCCS Hochleistungsmit der Fasersehnetze installiert, um Datenfluss, ein wissenschaftliches Vergegenwärtigungszentrum zu beschleunigen, das Forschern ermöglicht, ihre Simulierungsergebnisse schnell und umfassend, und ein Hochleistungsdatenarchivieren- und Wiederauffindungssystem zu analysieren.

NCCS veranstaltet nur jene Projekte, die dazu fähig sind, Groundbreaking-Ergebnisse zu erzeugen. Jedes Jahr werden einige Forschungsanstrengungen, die enorme Rechenmittel verlangen, ihre Versprechung zu begreifen, Zuteilungen der Rechenzeit gegeben, die nicht weniger als mehrere Millionen Verarbeiter-Stunden erreichen. Solche beispiellosen Niveaus der rechenbetonten Macht sind Schlüssel zu nachforschenden Gebieten, wie das Entwerfen von Fusionsreaktoren, die Kohlenstoff neutrale, nachhaltige Energie zur Verfügung stellen konnten; Technikproteine, um neue Therapien für Krankheiten oder Ausgabe-Energie von der Biomasse effizient zur Verfügung zu stellen; das Studieren der Klimaveränderung; und das Entwerfen neuer Materialien mit Spezialeigenschaften.

Nanotechnologie - die Grundlegende nanoscience Forschung an ORNL betont Entdeckung von neuen Materialien und Phänomenen und dem Verstehen von zu Grunde liegenden physischen und chemischen Wechselwirkungen, das Vorhersage der Zusammensetzung und Eigenschaften der folgenden Generation funktionelle Materialien ermöglicht.
Biologische Systeme - die Initiative von ORNL in komplizierten biologischen Systemen stützt sich auf Programme in bioenergy (einschließlich des neuen Wissenschaftszentrums von BioEnergy des Laboratoriums (BESC), der der Studie von cellulosic Vinylalkohol gewidmet ist), vergleichender genomics, Strukturbiologie, und rechenbetonte Biologie und bioinformatics. Diese Initiative stellt das Gutachten von ORNL und Möglichkeiten in einer breiten Reihe von biologischen Feldern ein, die mit den Herausforderungen des Beobachtens und Verstehens der Wirkung von komplizierten biologischen Systemen verbunden sind.
Energie - ORNL ist ein Hauptzentrum für die Forschung und Entwicklung auf der Energieproduktion, dem Vertrieb und dem Gebrauch und auf den Effekten von Energietechnologien und Entscheidungen über die Gesellschaft. Saubere, effiziente, sichere Produktion und Gebrauch der Energie sind Absichten für die Forschung und Entwicklung. An ORNL werden einzigartige Möglichkeiten für den energiezusammenhängenden R&D sowohl für die Technologieentwicklung als auch für grundsätzliche Untersuchungen in den grundlegenden Energiewissenschaften verwendet, die die Technologie unterstützen.
Material-Wissenschaft-Materialien / Fortgeschrittene Materialien - Wissenschaftler an ORNL werden an Studien im Intervall von der Grundlagenforschung zu den letzten Anwendungen eigentlich aller Klassen von Materialien beteiligt. Die einzigartigen Kräfte von ORNL in der Material-Synthese, Verarbeitung und Charakterisierung werden auf alle Gebiete der Betonung angewandt. Tausende von Gast-Wissenschaftlern kommen zu ORNL jedes Jahr, um von seinen Weltklasse-Möglichkeiten Gebrauch zu machen.
Staatssicherheit - ORNL stellt Bundes-, Staats- und Ortsregierungsstellen und Abteilungen mit der Technologie und dem Gutachten zur Verfügung, national und Heimatssicherheitsbedürfnisse zu unterstützen. Diese Technologie und Gutachten werden auch mit der Industrie geteilt, um Amerikas Wirtschaftswettbewerbsfähigkeit im Weltmarkt zu erhöhen.
Chemische Wissenschaften - ORNL führt sowohl Grundlagenforschung als auch Zweckforschung in mehreren Gebieten, einschließlich der Katalyse, Oberflächenwissenschaft und Zwischengesichtschemie; molekulare Transformationen und Kraftstoffchemie; schwere Element-Chemie und radioaktive Material-Charakterisierung; wässrige Lösungschemie und Geochemie; Massenspektrometrie und Laserspektroskopie; Trennungschemie; Material-Chemie einschließlich der Synthese und Charakterisierung von Polymern und anderen weichen Materialien; chemischer biosciences; und Neutronwissenschaft.
Elektronmikroskopie - das Elektronmikroskopie-Programm von ORNL untersucht Schlüsselprobleme in der kondensierten Sache, den Materialien, chemisch und nanosciences.
Kernmedizin - die Kernmedizin-Forschung des Laboratoriums wird auf die Entwicklung der verbesserten Reaktorproduktion und in einer Prozession gehenden Methoden eingestellt, medizinische Radioisotope, die Entwicklung von neuen Radionuklid-Generator-Systemen, dem Design und der Einschätzung von neuem radiopharmaceuticals für Anwendungen in der Kernmedizin und oncology zur Verfügung zu stellen.
Physik - die Physik-Forschung an ORNL wird in erster Linie auf Studien der grundsätzlichen Eigenschaften der Sache an den, Atom-Kern- und Subkernniveaus und der Entwicklung von experimentellen Geräten zur Unterstutzung dieser Studien eingestellt.
Bevölkerung - ORNL versorgt föderalistische, staatliche und internationale Organisationen mit einer gridded Bevölkerungsdatenbank, genannt Landscan, um umgebende Bevölkerung zu schätzen. LandScan ist ein Rasterimage oder Bratrost Bevölkerungszählungen, der menschlichen Bevölkerungsschätzungen alle 30 x 30 Kreisbogen-Sekunden zur Verfügung stellt, der grob zu Bevölkerungsschätzungen für 1-Kilometer-Quadratfenster oder Bratrost-Zellen am Äquator mit der Zellbreite übersetzt, die an höheren Breiten abnimmt. Obwohl viele Bevölkerung datasets, besteht LandScan, die beste Raumbevölkerung dataset sind, der auch den Erdball bedeckt. Aktualisiert jährlich (obwohl Datenausgaben allgemein ein Jahr hinter dem aktuellen Jahr sind), Angebote dauernde, aktualisierte Werte der Bevölkerung, die auf der neusten Information gestützt ist. Daten von Landscan sind durch GIS Anwendungen und eine USAID öffentliche Bereichsanwendung genannt der Bevölkerungsforscher zugänglich.

Genaue Daten

ORNL wird durch eine beschränkte Verbindlichkeitspartnerschaft zwischen der Universität Tennessees und dem Battelle als UT-Battelle bekannten Gedächtnisinstitut geführt.

ORNL hat einen Personal von ungefähr 4,600 Vollzeitmitarbeitern, einschließlich 3000 Wissenschaftler und Ingenieure. Das Laboratorium veranstaltet jährlich etwa 3,000 Gast-Forscher, die zwei Wochen oder länger im Eiche-Kamm ausgeben; ungefähr 25 Prozent dieser Besucher sind von der Industrie. ORNL empfängt 30,000 Besucher jedes Jahr plus weitere 10,000 Voruniversitätsstudenten.

ORNL Finanzierung geht um $ 1.65 Milliarden jährlich zu weit; 80 Prozent dieses Betrags kommen aus dem Energieministerium, und 20 Prozent sind von anderem föderalistischem und Privatkunden. UT-Battelle, das Management des Laboratoriums und Betriebsauftragnehmer, hat mehr als $ 10 Millionen zur Unterstutzung Mathematik und Wissenschaftsausbildung, Wirtschaftsentwicklung und anderer Projekte im größeren Eiche-Kamm-Gebiet zur Verfügung gestellt.

Das Laboratorium besetzt über von Oak Ridge Reservation (ORR), die es mit dem Technologiepark East Tennessee, dem Y-12 Staatssicherheitskomplex, dem Eiche-Kamm-Institut für die Wissenschaft und die Ausbildung, und die sich entwickelnde Eiche-Kamm-Wissenschaft und den Technologiepark teilt. des ORR, der Eiche-Kamm Nationaler Umweltforschungspark, ist ein Außenlaboratorium und eine nationale Benutzermöglichkeit. Es unterstützt Hirschkuh-gesponserte Forschung im Kohlenstoff-Radfahren, der Ökosystem-Dynamik, der globalen Klimaveränderung, und den Wiedervermittlungsstudien, sowie der Forschung von zahlreichen Universitäten, Universitäten und anderen staatlichen und Bundesanstalten.

Geschichte

Die Möglichkeit, die später Eiche-Kamm Nationales Laboratorium geworden ist, wurde als ein Teil der Ingenieur-Arbeiten von Clinton für das Projekt von Manhattan 1943 während des Zweiten Weltkriegs gegründet, als amerikanische Wissenschaftler gefürchtet haben, dass das nazistische Deutschland eine Atombombe schnell entwickelte. Sowohl das Laboratorium als auch die nahe gelegene Stadt des Eiche-Kamms wurden vom USA-Armeekorps von Ingenieuren in weniger als einem Jahr auf dem isolierten Ackerboden in den Bergen des Östlichen Tennessees gebaut. Eiche-Kamm ist eine "heimliche Stadt" geworden, die innerhalb von zwei Jahren mehr als 75,000 Einwohner aufgenommen hat.

Die Absicht der Projekttätigkeiten von Manhattan im Eiche-Kamm sollte trennen und Uran und Plutonium für den Gebrauch im Entwickeln einer Kernwaffe erzeugen. Diese Arbeit wurde in vier Möglichkeiten, codegenannt X-10 (später ausgeführt, um Laboratorien von Clinton dann Eiche-Kamm Nationales Laboratorium zu werden), Y-12, K-25 und S-50. X-10 war ein Demonstrationswerk für den Prozess, um Plutonium von Uran durch die Kernbeschießung zu erzeugen. Y-12 wurde der elektromagnetischen Trennung von U-235 gewidmet. K-25 war ein gasartiges Verbreitungswerk, das entworfen ist, um U-235 von U-238 zu trennen; das S-50 flüssige Thermodiffusionswerk wurde in der Nähe gelegen.

Unter Decknamen 1943 arbeitend, haben Enrico Fermi und seine Kollegen den X-10 Grafit-Reaktor, den ersten Produktionskernreaktoren in der Welt entwickelt, um die Produktion von Plutonium zu demonstrieren. Das hat auf geleistete Arbeit durch Fermi und seine Kollegen an der Universität Chicagos 1942 gebaut, das den ersten experimentellen Kernreaktoren in der Welt Chikagoer Stapel 1 und die erste anhaltende Kernreaktion am 2. Dezember 1942 geschaffen hat. Die an X-10 geführte Plutonium-Produktion wurde auf einer viel größeren Skala an der Hanford Seite ausgeführt, die das Plutonium erzeugt hat, das im "Fetten Mann" Atombombe verwendet ist, die auf Nagasaki, Japan im August 1945 fallen gelassen war.

Die Beteiligung von ORNL mit Kernwaffen hat nach dem Krieg geendet. Das wissenschaftliche Gutachten des Laboratoriums hat sich in den 1950er Jahren und 1960er Jahren zur Friedenszeit-Forschung in Medizin, Biologie, Materialien und Physik bewegt. Während dieser Periode wurde der Grafit-Reaktor verwendet, um die ersten medizinischen Radioisotope in der Welt zu erzeugen, um Krebs zu behandeln. Im Anschluss an die Entwicklung des amerikanischen Energieministeriums 1977 hat sich die Mission von ORNL verbreitert, um Forschung in die Energieproduktion, die Übertragung und den Verbrauch einzuschließen.

Das Ende des Kalten Kriegs und das Wachstum des internationalen Terrorismus haben zu einer weiteren Vergrößerung der Forschung in eine Reihe von nationalen sicherheitsrelevanten Technologien geführt. Da das Laboratorium ins 21. Jahrhundert eingegangen ist, neue quer-disziplinarische Programme in nanophase Materialien, rechenbetonten Wissenschaften und Biologie hat zum Begriff "nano-info-bio" geführt, um die erscheinende Synthese in der Forschungstagesordnung von ORNL zu beschreiben.