阿尔贡国家实验室

阿尔贡国家实验室（英语：Argonne National Laboratory，缩写：ANL），或称阿贡国家实验室，位于美国伊利诺伊州杜佩奇县，为美国能源部下属的国家实验室，是一个委由UChicago Argonne有限公司管理及运作的联办资助研发中心。UChicago Argonne有限公司则为芝加哥大学完全持有。此安排使阿尔贡与大学本身能作为两个独立机构各自独立运作。而能源部及美国政府则主监管验收、任务发布、以及研究方针拟定。它是美国第一个、也是目前中西部规模最大的国家实验室。

阿尔贡国家实验室 Argonne National Laboratory
阿尔贡国家实验室空中景观
从属于	美国能源部 芝加哥大学
成立时间	1946年2月8日，​79年前​（1946-02-08）
研究性质	跨领域科学与工程研究[1]
研究领域	物理 生命科学 环境科学 能源开发 光子学 数据科学 运算科学
所长	Paul Kearns（英语：Paul Kearns）
诺贝尔奖得主	恩里科·费米 玛丽亚·格佩特-梅耶 阿列克谢·阿列克谢耶维奇·阿布里科索夫
员工	3836（2024年）[2]
预算	$12亿美元（2024年）[2]
主管机构	UChicago Argonne LLC
地理位置	美国伊利诺伊州杜佩奇县9700 S. Cass Avenue
面积	1,700 英亩 (6.9 km2)
网址	www.anl.gov

阿尔贡前身为二战时期曼哈顿计划的冶金实验室，战时及战后早期主要负责研究及开发核子反应炉。几乎所有现代民用核能发电厂都可以追朔至阿尔贡的开发成果^[3]。其后阿尔贡研究领域逐渐扩张至跨领域学科以及基础科学研究。目前阿尔贡知名的领域包含围绕著先进光子源的基础科学研究以及与超级电脑相关的运算科学与高效能计算研究。阿尔贡拥有截至2025年6月世界排名第三的超级电脑⸺极光^[4]。

距离阿尔贡约32公里的距离外则有另一间以高能物理学为主的费米国家实验室。

历史

阿尔贡国家实验室国家实验室的前身是恩里科·费米于1942年在芝加哥大学创建的冶金实验室，后来成为曼哈顿计划的一部分。二战结束后冶金实验室搬到杜佩奇县, 1946年正式更名为阿尔贡国家实验室国家实验室, 专门从事核物理和核技术方面的研究。^[5]

贡献

在冶金实验室时期，实验室在芝加哥大学校园足球场下建造了世界上第一座核反应堆芝加哥一号堆, 费米团队由此首次证明了核裂变链式反应的可行性。1951年，阿尔贡国家实验室国家实验室在爱达荷州建造了芝加哥4号堆，奠定了商用核反应堆的基础。阿尔贡国家实验室国家实验室开发了多种反应堆和燃料循环技术，包括实验沸水反应堆、快中子反应堆等，还设计了世界上第一艘核动力潜艇使用的反应堆。^[5]

1987年, 阿尔贡国家实验室国家实验室成功开发了等离子体尾场加速技术, 可以用比传统加速器更短的距离加速粒子。^[5]

阿尔贡国家实验室国家实验室建造了阿尔贡串列直线加速器系统（Argonne Tandem Linac Accelerator System, ATLAS），这是世界上第一个用于库仑势垒附近能量的重离子加速器。1995年完工的先进光子源(Advanced Photon Source, APS)是由美国能源部资助的国家同步辐射光源装置，产生了当时世界上最亮的X射线，截至2015年,先进光子源已解决了30种已知G蛋白偶联受体蛋白质结构中的21种。^[5]

阿尔贡国家实验室国家实验室的纳米材料中心(Center for Nanoscale Materials, CNM)是美国能源部的5个纳米科学研究中心之一, 提供研究纳米技术所需的装置和仪器。^[5]