Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı - Oak Ridge National Laboratory

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı
	2014 yılında ORNL'nin ana kampüsünün havadan görünümü
Kurulmuş	1943 ; 78 yıl önce
Araştırma türü	çok programlı
Bütçe	2,4 milyar ABD doları
araştırma alanı
Müdür	Thomas Zacharia
Kadro	5.700
Konum	Oak Ridge , Tennessee , Amerika Birleşik Devletleri 35.93°K 84.31°W Koordinatlar : 35.93°K 84.31°W; 35°56'K 84°19'B / 35°56'K 84°19'B /
Yerleşke	ORNL , yaklaşık 35.000 dönümlük (140 km 2 ) Oak Ridge Rezervasyonunun yaklaşık 10.000 dönümünü (40 km 2 ) kaplar.
Bağlantılar	Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı (DOE)
İşletme ajansı	UT-Battelle
İnternet sitesi	ornl .gov
Harita
	Tennessee'deki konum

Oak Ridge National Laboratory ( ORNL ) bir ABD çok programlı bilim ve teknoloji ulusal laboratuvar tarafından desteklenen ABD Enerji Bakanlığı (DOE) tarafından, idare yönetilen ve işletilen UT-Battelle bir şekilde federal olarak finanse edilen araştırma ve geliştirme merkezi a altında (FFRDC) DOE ile sözleşme .

1943'te kurulan ORNL, Enerji Bakanlığı sistemindeki (boyut olarak) en büyük bilim ve enerji ulusal laboratuvarıdır ve yıllık bütçeye göre üçüncü en büyük laboratuvardır. Oak Ridge, Tennessee'nin Roane County bölümünde yer almaktadır . Bilimsel programları bazen Tennessee eyaleti, üniversiteler ve diğer endüstrilerle ortaklaşa olarak malzeme , nötron bilimi, enerji, yüksek performanslı bilgi işlem , sistem biyolojisi ve ulusal güvenlik konularına odaklanır .

ORNL dünyanın en iyi birkaç sahiptir süper dahil Summit , göre sıralanmış TOP500 olarak Dünya ikinci en güçlü. Laboratuvar, Spallasyon Nötron Kaynağı , Yüksek Akı İzotop Reaktörü ve Nanofaz Malzeme Bilimleri Merkezi'ni içeren lider bir nötron ve nükleer enerji araştırma tesisidir .

genel bakış

Oak Ridge National Laboratory tarafından yönetilmektedir UT-Battelle , bir limited ortaklık arasındaki Tennessee Üniversitesi ve Battelle Memorial Institute bu amaçla 2000 yılında oluşturulan,. Yıllık bütçe 2,4 milyar ABD dolarıdır. 2021 itibariyle ORNL'de çalışan 5.700 personel ve yıllık ek 3.200 misafir araştırmacı bulunmaktadır.

Energy's Oak Ridge rezervasyonunda beş kampüs vardır; Ulusal Laboratuvar, Y-12 Ulusal Güvenlik Kompleksi , East Tennessee Teknoloji Parkı (eski adıyla Oak Ridge Gaz Difüzyon Tesisi ), Oak Ridge Bilim ve Eğitim Enstitüsü ve gelişmekte olan Oak Ridge Bilim ve Teknoloji Parkı , diğer dört tesislerin Ulusal Laboratuvar ile ilgisi yoktur. Laboratuarın 18 kilometre kare (7 sq mi) kapladığı 150 kilometre kare (58 sq mi) toplam alanı.

Tarih

1943'te X-10 Grafit Reaktörüne (şimdi Ulusal Tarihi Dönüm Noktası) uranyum sümüklü böcekleri yükleyen işçiler

Oak Ridge şehri, 1942'de Manhattan Projesinin bir parçası olarak izole çiftlik arazisinde Clinton Engineer Works'ün bir parçası olarak Ordu Mühendisler Birliği tarafından kuruldu . Savaş sırasında hükümet için ileri araştırma tarafından yerinde yönetilen Şikago Üniversitesi 'nin Metalürji Laboratuvarı . 1943'te "Clinton Laboratuvarları"nın inşaatı tamamlandı, daha sonra adı "Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı" olarak değiştirildi. Bölge , zenginleştirilmiş uranyumdan plütonyumun oluşturulabileceğini göstermek için kullanılan X-10 Grafit Reaktörü için seçildi . Enrico Fermi ve meslektaşları, Fermi'nin önceki deneyi Chicago Pile-1'den sonra dünyanın ikinci kendi kendini idame ettiren nükleer reaktörünü geliştirdi . X-10, sürekli çalışma için tasarlanmış ilk reaktördü. İkinci Dünya Savaşı'nın sona ermesinden sonra, silah sınıfı plütonyum talebi düştü ve reaktör ve laboratuvarın 1000 çalışanı artık nükleer silahlarla ilgilenmiyordu. Bunun yerine, bilimsel araştırma için kullanıldı. 1946'da ilk tıbbi izotoplar X-10 reaktöründe üretildi ve 1950'de çeşitli hastanelere yaklaşık 20.000 numune gönderildi. Askeri bilime olan talep dramatik bir şekilde düştüğünden, laboratuvarın geleceği belirsizdi. Laboratuvarın yönetimi ABD hükümeti tarafından Monsanto'ya verilmişti ; ancak 1947'de geri çekildiler . Chicago Üniversitesi, Aralık 1947'de, Oak Ridge'de halihazırda iki başka tesisi işleten Union Carbide ve Carbon Co.'nun laboratuvarın kontrolünü ele geçirmesine kadar sorumluluğu yeniden üstlendi . Alvin Weinberg , ORNL Araştırma Direktörü ve 1955'te Laboratuvar Direktörü olarak atandı.

Erimiş Tuz Reaktörü Deneyinin özü

1950'de Oak Ridge Reaktör Teknolojisi Okulu, reaktör işletimi ve güvenliği konusunda iki kursla kuruldu; 1000'e yakın öğrenci mezun oldu. 1950'lerde ORNL'de yapılan araştırmaların çoğu, hem tahrik hem de elektrik için bir enerji üretimi biçimi olarak nükleer reaktörlerle ilgiliydi. 1950'lerde, ORNL tarihinin geri kalanının toplamından daha fazla reaktör inşa edildi.

Bir diğer proje ise dünyanın ilk hafif su reaktörüydü . Nötron ılımlılığı ve sıradan su ile yakıt soğutma ilkeleriyle, çoğu modern nükleer santralin doğrudan atasıdır. ABD Askeri için, çok gelişiminin finanse nükleer güçle denizaltı ve gemi arasında ABD Donanması .

ABD ordusu uzak askeri üsleri ısı ve elektrik üretimi için 1953 yılında taşınabilir nükleer reaktörlerinin sözleşmeli. Reaktörler ORNL'de tasarlandı, American Locomotive Company tarafından üretildi ve Grönland , Panama Kanalı Bölgesi ve Antarktika'da kullanıldı . Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri (USAF) ayrıca üç reaktörler, laboratuvarın ilk bilgisayarlar ve ilk parçacık hızlandırıcıları fon katkıda bulunmuştur. ORNL, 1954'te önerilen bir USAF uzun menzilli bombardıman filosu filosu için bir kavram kanıtı olarak nükleer enerjili bir uçak tasarladı ve test etti, ancak asla uçmadı.

X-10 tarafından tıp için radyonüklidlerin sağlanması , 1950'lerde daha fazla izotopun mevcut olmasıyla istikrarlı bir şekilde büyüdü. ORNL, kaliforniyum- 252'nin tek Batılı kaynağıydı . ORNL bilim adamları , farelerin bağışıklık sistemlerini düşürdü ve dünyanın ilk başarılı kemik iliği naklini gerçekleştirdi .

Cayce Pentecost , Lyndon B. Johnson , Buford Ellington ve Albert Gore Sr. , 19 Ekim 1958'de Oak Ridge'deki bir sıcak hücrede mekanik elleri çalıştırıyor.

SR Sapirie , Senatör Albert Gore Sr. , Senatör Lyndon Johnson ve Dr. John Swartout , 19 Ekim 1958'de Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda bir grafit reaktör modeline bakıyorlar .

1960'ların başında, ORNL'de , su sağlamak için çöllerin denizle buluştuğu nükleer enerjili tuzdan arındırma tesisleri geliştirmek için büyük bir baskı vardı . Barış için Su adlı proje, John F. Kennedy ve Lyndon B. Johnson tarafından desteklendi ve 1964 Birleşmiş Milletler konferansında sunuldu, ancak inşaat maliyetindeki artışlar ve halkın nükleer enerjiye olan güveninin düşmesi planın başarısız olmasına neden oldu. 1962 yılında inşa edilen Sağlık Fiziği Araştırma Reaktörü, daha doğru dozaj limitleri ve dozimetrelere yol açan radyasyona maruz kalma deneyleri ve gelişmiş radyasyon kalkanı için kullanıldı.

1964 yılında Erimiş Tuz Reaktör Deneyi , reaktörün yapımıyla başladı. 1969 kadar 1966 (taşımak için zaman aşağı altı ay ile çalıştırılmıştır U-235 için , U-233 yakıt) ve canlılığını kanıtlanmıştır ergimiş tuz reaktörler , aynı zamanda, kendi reaksiyonun bir yan ürünü olarak, diğer reaktörler için yakıt üretirken,.

Yüksek Akı İzotop Reaktörü 1965 yılında inşa yüksek vardı nötron akışını zamanda herhangi reaktörün. X-10 reaktörünün çalışmasını geliştirerek, daha fazla tıbbi izotop üretmenin yanı sıra, malzeme araştırmalarının daha yüksek doğrulukta olmasına izin verdi.

Biyoloji Bölümündeki araştırmacılar, petrol dumanları , böcek ilaçları ve tütün dahil olmak üzere kimyasalların fareler üzerindeki etkilerini incelediler .

1960'ların sonlarında, fon kesintileri, başka bir parçacık hızlandırıcı için planların iptaline yol açtı ve Amerika Birleşik Devletleri Atom Enerjisi Komisyonu , üretici reaktör programını üçte iki oranında azaltarak, personelin 5000'den 3800'e düşürülmesine yol açtı.

Erken bir tokamak olan ORMAK'ın içi, yansıtma için altın kaplamaydı

1970'lerde, füzyon gücü olasılığı güçlü bir şekilde düşünüldü ve ORNL'de araştırmaları ateşledi. 1971 yılında faaliyete geçen ORMAK adlı bir tokamak , 20 milyon Kelvin'lik bir plazma sıcaklığına ulaşan ilk tokamak oldu. Füzyon deneylerinin başarısından sonra genişletilerek 1973 yılında ORMAK II adını almış; ancak deneyler sonuçta füzyon santrallerine yol açmada başarısız oldu.

ABD Atom Enerjisi Komisyonu, 1970'lerin başında nükleer reaktörler için geliştirilmiş güvenlik standartları talep etti, bu nedenle ORNL personeli, yakıt nakliyesi ve depreme dayanıklılık dahil olmak üzere birçok faktörü kapsayan yaklaşık 100 gereklilik yazdı. 1972'de AEC, acil soğutma gereksinimlerinin vurgulandığı ve güvenlik gereksinimlerinin daha katı hale geldiği bir dizi halka açık oturum düzenledi.

ORNL, 1979'daki kazadan sonra Three Mile Island Nükleer Üretim İstasyonunun çekirdeğindeki hasarın analizinde yer aldı .

Ayrıca 1972, Peter Mazur , ORNL bir biyolog ile dondu sıvı azot , çözülmüş ve implante fare embriyo , bir de taşıyıcı anne . Fare yavruları sağlıklı doğdu. Bu teknik, değerli sığırların embriyolarının kolayca taşınmasına izin verdiği ve ödüllü bir ineğin birden fazla yumurta çıkarabileceği ve böylece in vitro fertilizasyon yoluyla doğal olarak mümkün olandan çok daha fazla yavruya sahip olabileceği için hayvancılık endüstrisinde popülerdir .

1974'te 19 yıl boyunca laboratuvarın yöneticisi olan Alvin Weinberg'in yerini bir füzyon bilimcisi olan Herman Postma aldı .

1977'de füzyon reaksiyonlarını kontrol etmek amacıyla 6 metrelik (20 fit) süper iletken elektromıknatısların yapımına başlandı . Proje uluslararası bir çabaydı: ABD'de, biri Japonya'da, biri İsviçre'de ve sonuncusu da geri kalan Avrupa ülkeleri tarafından üç elektromıknatıs üretildi . Deney 1980'lere kadar devam etti.

1980'ler ORNL'ye daha fazla değişiklik getirdi: verimliliğe odaklanmak çok önemli hale geldi.

Etkinliğini ve dayanıklılığını gerçek zamandan daha hızlı test etmek için yalıtıma değişen hava koşullarını uygulayan hızlandırılmış bir iklim simülasyon odası inşa edildi. 1950'lerin nükleer reaktörlerinde başlayan malzeme araştırmalarına dayanarak, kamyon ve yüksek teknolojili otomobil motorlarında kullanım için ısıya dayanıklı seramiklere yönelik malzeme araştırması yapıldı. 1987 yılında, ORNL ve endüstri araştırmacılarının seramik ve alaşım projelerinde işbirliği yaptığı Yüksek Sıcaklık Malzemeleri Laboratuvarı kuruldu. ORNL'deki malzeme araştırma bütçesi, Reagan'ın daha az hükümet harcaması olan ekonomik politikasına ilişkin ilk belirsizliğin ardından iki katına çıktı .

1981'de ORNL'de 25 MV'lik bir parçacık hızlandırıcı olan Holifield Ağır İyon Araştırma Tesisi açıldı. O zamanlar, Holifield en geniş iyon türü yelpazesine sahipti ve diğer hızlandırıcılardan iki kat daha güçlüydü ve her yıl yüzlerce konuk araştırmacıyı kendine çekiyordu.

Enerji Bakanlığı, ORNL'yi çevreleyen kirlilikle ilgilendi ve temizlik çalışmalarına başladı. Gömme hendekleri ve sızıntı yapan borular laboratuvarın altındaki yeraltı suyunu kirletmişti ve radyasyon tankları atıklarla dolu boş boş oturuyordu. Toplam temizleme maliyetinin tahminleri yüz milyonlarca ABD dolarıydı.

Beş eski reaktör, 1987'de güvenlik incelemelerine tabi tutuldu ve incelemeler tamamlanana kadar devre dışı bırakılması emredildi. 1989'da Yüksek Akı İzotop Reaktörü yeniden başlatıldığında, ABD'nin belirli tıbbi izotop arzı tükendi.

1989 yılında eski kurulu başkanı Advancement of Science için Amerikan Derneği , Alvin Trivelpiece , ORNL müdürü oldu; 2000 yılına kadar görevde kaldı.

1992'de, bir muhbir olan Charles Varnadore, güvenlik ihlalleri ve üstleri tarafından misilleme yapıldığını iddia ederek ORNL'ye karşı şikayette bulundu. Bir idare hukuku yargıcı Varnadore'un lehinde karar verirken, Çalışma Bakanı Robert Reich bu kararı bozdu. Bununla birlikte, Varnadore'un davası, ana yüklenici Martin Marietta'nın güvenlik ihlalleri için atıfta bulunduğunu gördü ve sonuçta DOE içinde ek ihbar korumasına yol açtı.

Ocak 2019'da ORNL, uzay araştırma programlarını sürdürmek için NASA'nın 2025 yılına kadar yılda 1,5 kilogram hedefine yaklaşarak, yıllık üretimi 50 gramdan 400 grama çıkarmaya yardımcı olan Pu-238 üretimini otomatikleştirme kapasitesinde büyük bir atılım duyurdu.

araştırma alanları

ORNL, çok çeşitli bilimsel disiplinleri kapsayan araştırma ve geliştirme faaliyetleri yürütür. Birçok araştırma alanı birbiriyle önemli ölçüde örtüşmektedir; araştırmacılar genellikle burada listelenen alanların iki veya daha fazlasında çalışır. Laboratuvarın başlıca araştırma alanları aşağıda kısaca açıklanmıştır.

Kimya bilimleri – ORNL, kataliz , yüzey bilimi ve arayüzey kimyası dahil olmak üzere bir dizi alanda hem temel hem de uygulamalı araştırmalar yürütür ; moleküler dönüşümler ve yakıt kimyası; ağır element kimyası ve radyoaktif malzeme karakterizasyonu; sulu çözelti kimyası ve jeokimya ; kütle spektrometrisi ve lazer spektroskopisi; ayırma kimyası; polimerlerin ve diğer yumuşak malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu dahil malzeme kimyası ; kimyasal biyobilimler; ve nötron bilimi .
Elektron mikroskobu – ORNL'nin elektron mikroskobu programı, yoğun madde , malzeme , kimyasal ve nanobilimlerdeki temel sorunları araştırır .
Nükleer tıp – Laboratuvarın nükleer tıp araştırması, tıbbi radyoizotoplar sağlamak için geliştirilmiş reaktör üretimi ve işleme yöntemlerinin geliştirilmesine, yeni radyonüklid jeneratör sistemlerinin geliştirilmesi, nükleer tıp ve onkolojideki uygulamalar için yeni radyofarmasötiklerin tasarımı ve değerlendirilmesine odaklanmıştır .
Fizik - ORNL Fizik araştırma öncelikle temel özelliklerinin çalışmalara odaklanmıştır madde de atom , nükleer ve subnuclear düzeyleri ve bu çalışmaların desteklenmesinde deneysel cihazların geliştirilmesinde.
Nüfus – ORNL federal, eyalet ve uluslararası kuruluşlara çevre nüfusunu tahmin etmek için Landscan adı verilen ızgaralı bir nüfus veritabanı sağlar. LandScan, her 30 x 30 ark saniyede bir insan popülasyonu tahminleri sağlayan ve ekvatordaki 1 kilometre karelik pencereler veya ızgara hücreleri için nüfus tahminlerine dönüşen, daha yüksek enlemlerde hücre genişliği azalan, nüfus sayımlarının raster görüntüsü veya ızgarasıdır. . Birçok nüfus veri seti mevcut olmasına rağmen, LandScan, dünyayı da kapsayan en iyi mekansal nüfus veri setidir. Yıllık olarak güncellenir (veri yayınları genellikle cari yıldan bir yıl geride olmasına rağmen), en son bilgilere dayalı olarak sürekli, güncel nüfus değerleri sunar. Arazi tarama verilerine GIS uygulamaları ve Population Explorer adlı bir USAID kamu malı uygulaması aracılığıyla erişilebilir .

Enerji

Laboratuvarın enerji araştırmaları konusunda uzun bir geçmişi vardır; 1945'te II. Dünya Savaşı'nın sona ermesinden bu yana nükleer reaktör deneyleri yürütülmektedir. Reaktörlerin ve yüksek performanslı bilgi işlem kaynaklarının mevcudiyeti nedeniyle, nükleer reaktörlerin verimliliğini artırmaya yönelik bir vurgu mevcuttur. Programlar daha verimli malzemeler, yaşlanan reaktör çekirdeklerinin daha doğru simülasyonları, sensörler ve kontrollerin yanı sıra düzenleyici makamlar için güvenlik prosedürleri geliştiriyor.

Enerji Verimliliği ve Elektrik Teknolojileri Programı (EEETP), ABD'deki hava kalitesini iyileştirmeyi ve yabancı petrol kaynaklarına bağımlılığı azaltmayı amaçlıyor. Üç temel araştırma alanı vardır; elektrik, üretim ve mobilite. Elektrik bölümü, elektrik tüketimini azaltmaya ve üretim için alternatif kaynaklar bulmaya odaklanır. 2012 itibariyle ABD elektrik tüketiminin %39'unu oluşturan binalar, programın 2020 yılına kadar uygun fiyatlı, karbonsuz evler yaratmayı amaçladığı için önemli bir araştırma alanıdır . Araştırma ayrıca daha yüksek verimli güneş panelleri, jeotermal elektrik ve ısıtma konularında da yer almaktadır. , düşük maliyetli rüzgar jeneratörleri ve potansiyel hidroelektrik santrallerinin ekonomik ve çevresel fizibilitesi.

Füzyon, ORNL'de 1970'lere kadar uzanan bir araştırma geçmişine sahip başka bir alandır. Fusion Energy Division, yüksek sıcaklıklı süper iletkenler , yüksek hızlı hidrojen pelet enjektörleri ve gelecekteki füzyon araştırmaları için uygun malzemeler gibi bileşenler geliştirmek için kısa vadeli hedefler peşinde koşuyor . Füzyon enerji santrali geliştirmek için çok önemli bir alan olan plazma fiziğinin anlaşılmasını ilerletmek için Füzyon Enerjisi Bölümünde bir plazmanın davranışı ve bakımıyla ilgili pek çok araştırma yapılır . ABD ITER ofisi, Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı ve Savannah Nehri Ulusal Laboratuvarı'ndaki ortaklarla birlikte ORNL'dedir . ABD'nin ITER projesine katkısı, sözleşme boyunca 1,6 milyar ABD Dolarını aşması beklenen %9,1'dir.

Biyoloji

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın biyolojik araştırmaları genomik , hesaplamalı biyoloji , yapısal biyoloji ve biyoinformatik konularını kapsamaktadır . Biyoenerji Programı , Amerika Birleşik Devletleri'nin enerji güvenliğini iyileştirmek için biyoyakıt sürecinin tüm aşamalarının verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır . Program, kullanılan potansiyel biyokütle üzerinde genetik iyileştirmeler yapmayı, çok çeşitli yakıtları kabul edebilecek rafineriler için yöntemler formüle etmeyi ve hem enerji santrallerine hem de son kullanıcılara enerji dağıtımının verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır.

Moleküler Biyofizik Merkezi, biyolojik moleküllerin çeşitli koşullarda davranışlarına yönelik araştırmalar yürütür. Merkez , biyoyakıt üretimi için hücre duvarlarını inceleyen , protein katlanmasını analiz etmek için nötron saçılımını kullanan ve katalizin etkisini geleneksel ve kuantum ölçeğinde simüle eden projelere ev sahipliği yapıyor .

nötron bilimi

ORNL'de üç nötron kaynağı vardır ; Yüksek Akı İzotop Reaktörü (HFIR), , Oak Ridge Elektron Lineer Hızlandırıcı (ORELA) ve spallation Nötron Kaynağı . HFIR, sabit bir nükleer reaksiyondan kaynaklanan kararlı bir ışında nötronlar sağlarken, ORELA ve SNS, parçacık hızlandırıcıları oldukları için nötron darbeleri üretir . HFIR 1965'te kritik hale geldi ve malzeme araştırmaları için ve o zamandan beri önemli bir tıbbi radyoizotop kaynağı olarak kullanıldı . 2013 itibariyle, HFIR, çeşitli yükseltmelerin bir sonucu olarak dünyanın en yüksek sabit nötron akısını sağlar . ABD'nin nükleer silahların yayılmasını önleme çabasının bir parçası olarak , HFIR'ın 2020'de yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyumdan (>%90, silah sınıfı) düşük zenginleştirilmiş uranyuma (%3-4) geçmesi planlanıyor ; ABD'de bunu yapan son reaktör. Berkelium dünyanın ilk numune üretmek için kullanılan tennessine uluslararası çabaların bir parçası olarak Yüksek Akı İzotop Reaktörü üretildi. HFIR'nin, reaktör kabının sürekli kullanım için güvenli olmadığı düşünülmeden önce yaklaşık 2060 yılına kadar çalışması muhtemeldir .

Ufalanmasının Nötron kaynağı (SNS) insan yapımı nötron kaynağı, en yüksek yoğunluktaki nötron atımları vardır bir tanecik hızlandırıcı. SNS 2006 yılında faaliyete geçmiştir ve o zamandan beri 3 megawatt'a kadar devam etme planlarıyla 1 megawatt'a yükseltilmiştir. Yüksek güçlü nötron darbeleri, hedeflerin daha net görüntülerini sağlar, yani daha küçük numuneler analiz edilebilir ve doğru sonuçlar daha az darbe gerektirir.

Malzemeler

ORNL'deki Gelişmiş Mikroskopi Laboratuvarı

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı , çeşitli alanlarda malzeme bilimi araştırmaları yürütür . 2002 ve 2008 yılları arasında ORNL , dizel motorları için büyük sıcaklık dalgalanmalarına dayanabilen yeni bir malzeme oluşturmak üzere Caterpillar Inc. (CAT) ile ortaklık kurdu . CF8C Plus adlı yeni çelik, manganez ve azot eklenmiş geleneksel CF8C paslanmaz çeliğe dayanmaktadır ; sonuç daha iyi yüksek sıcaklık özelliklerine sahiptir ve benzer bir maliyetle dökümü daha kolaydır. 2003 yılında ortaklar, Ar-Ge dergisinden bir Ar-Ge 100 ödülü aldı ve 2009'da çeliğin ticarileştirilmesi için Federal Laboratuvar Konsorsiyumu'ndan "teknoloji transferinde mükemmellik" ödülü aldı .

ORNL'de üniversitelerden, özel şirketlerden ve diğer hükümet girişimlerinden araştırmacıların tesislerini kullanmalarına izin veren yüksek sıcaklıklı bir malzeme laboratuvarı bulunmaktadır. Sonuçlar yayınlanırsa laboratuvar ücretsiz olarak kullanılabilir; özel araştırmaya izin verilir ancak ödeme gerektirir. Ayrı bir laboratuvar olan Paylaşılan Ekipman Kullanıcı Tesisi, nano ölçekli mikroskopi ve tomografi tesislerine sahip DOE sponsorluğundaki üç tesisten biridir .

Nanofaz Malzeme Bilimleri Merkezi (CNMS), nanomalzemelerin davranışını ve üretimini araştırır . Merkez, yeni malzemelerin keşfini ve nanomalzemelerin yaratılmasını sağlayan temel fiziksel ve kimyasal etkileşimlerin anlaşılmasını vurgular. 2012 yılında CNMS, mevcut lityum iyon pillerden üç ila beş kat daha fazla teorik enerji yoğunluğuna sahip bir lityum sülfür pil üretti .

Güvenlik

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, ABD İç Güvenlik Bakanlığı'na ve diğer savunma programlarına kaynak sağlar. Küresel Güvenlik ve Yayılmayı Önleme (GS&N) programı, nükleer maddelerin yayılmasını önlemek için hem ABD merkezli hem de uluslararası politikalar geliştirir ve uygular. Program, nükleer cephanelikler için güvenlik önlemleri, cephaneliklerin sökülmesi için yönergeler, nükleer malzemenin yetkisiz ellere geçmesi durumunda eylem planları, çalınan veya kayıp nükleer malzeme için tespit yöntemleri ve ABD ile Rusya arasında nükleer malzeme ticareti geliştirmiştir. GS&N'nin çalışması, Ulusal Güvenlik Programları Ofisi'nin çalışmalarıyla örtüşmekte ve nükleer maddelerin tespiti ve nükleer silahların yayılmasını önleme yönergeleri sağlamaktadır. İç Güvenlik Bakanlığı ile ilgili diğer alanlar arasında nükleer ve radyolojik adli tıp , kütle spektrometrisi kullanılarak kimyasal ve biyolojik ajan tespiti ve potansiyel ulusal tehlikelerin simülasyonları yer alır.

Yüksek performanslı bilgi işlem

ORNL'de geliştirilen Summit , Kasım 2018'den Haziran 2020'ye kadar dünyanın en hızlı süper bilgisayarıydı .

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın tarihi boyunca, çeşitli süper bilgisayarların yeri olmuştur ve birçok durumda en hızlılara ev sahipliği yapmıştır. 1953'te ORNL , nükleer fizik , kimya , biyoloji ve mühendisliği araştırmak için bir bilgisayar olan ORACLE (Oak Ridge Otomatik Bilgisayar ve Mantıksal Motor) oluşturmak için Argonne Ulusal Laboratuvarı ile ortaklık kurdu . ORACLE, 2048 kelime (80 Kibit ) belleğe sahipti ve tam sayıların toplanması veya çarpılması için yaklaşık 590 mikrosaniye sürdü . 1960'larda ORNL ayrıca bir IBM 360/91 ve bir IBM 360/65 ile donatıldı. 1995 yılında ORNL , 154 gigaFLOPS'ta performans gösteren ve TOP500 süper bilgisayarlar listesinde üçüncü sırada yer alan Intel Paragon XP/S 150 adlı Intel Paragon tabanlı bir bilgisayar satın aldı . 2005 yılında Jaguar , 25 teraFLOPS'ta performans gösteren ve 2009'da 2,3 petaFLOPS'ta performans gösteren XT5 platformuna kadar kademeli yükseltmeler alan Cray XT3 tabanlı bir sistem inşa edildi . Kasım 2009'dan Kasım 2010'a kadar dünyanın en hızlısı olarak kabul edildi. Zirve, 2018 yılında 122,3 petaflop ile kıyaslanan Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı için inşa edildi. Haziran 2020 itibarıyla Summit, 202.752 CPU çekirdeği, 27.648 Nvidia Tesla GPU ve 250 Petabayt depolama alanıyla dünyanın en hızlı ikinci [saat hızına sahip] süper bilgisayarı olarak öne çıkıyor ve Japon Fugaku süper bilgisayarına karşı en üst sırayı kaybetti .

1992'den beri Ulusal Hesaplamalı Bilimler Merkezi (NCCS), ORNL'de yüksek performanslı hesaplamayı denetlemektedir. Makineleri içeren Oak Ridge Liderlik Bilgi İşlem Tesisini yönetir . 2012'de Jaguar, işlemlerin çoğunluğu için GPU'lar kullanıldığından temel bir değişiklik olan XK7 platformuna yükseltildi ve Titan olarak yeniden adlandırıldı . Titan, 17.59 petaFLOPS'ta performans sergiliyor ve Kasım 2012 için TOP500 listesinde 1 numaralı sırada yer alıyor. Diğer bilgisayarlar, daha büyük makinelerin Bilim ve Teknoloji Araştırmalarında Keşif Görselleştirme Ortamı'nda (EVEREST) çıktısını alan verileri görselleştirmek için 77 düğümlü bir küme içerir. 35 megapiksel projeksiyonları görüntüleyen 10 x 3 metre (30 x 10 ft) duvarlı görselleştirme odası. Smoky, uygulama geliştirme için kullanılan 80 düğümlü bir linux kümesidir. Araştırma projeleri, Titan gibi daha büyük makinelerde çalıştırılmadan önce Smoky üzerinde iyileştirilir ve test edilir.

1989'da Oak Ridge Ulusal Laboratuarı'ndaki programcılar, farklı özelliklere sahip makinelerde dağıtılmış bilgi işlem sağlayan bir yazılım olan Paralel Sanal Makine'nin (PVM) ilk sürümünü yazdılar . PVM özgür bir yazılımdır ve dağıtılmış bilgi işlem için fiili standart haline gelmiştir. ORNL ve Tennessee Üniversitesi'nden Jack Dongarra , lineer cebiri hesaplamak için kullanılan LINPACK yazılım kitaplığını ve LINPACK kriterlerini ve TOP500 organizasyonu tarafından kullanılan bir süper bilgisayarın kayan nokta performansını ölçmek için standart yöntemi yazdı .

Önemli insanlar

Ayrıca bakınız

Dipnotlar

daha fazla okuma

Lindsey A. Freeman, Bombaya Hasret: Oak Ridge ve Atomik Nostalji. Chapel Hill, NC: North Carolina Press Üniversitesi, 2015.

Dış bağlantılar

Resmi internet sitesi

Languages

In other projects