阿爾貢國家實驗室

阿爾貢國家實驗室（英語：Argonne National Laboratory，縮寫：ANL），或稱阿貢國家實驗室，位於美國伊利諾伊州杜佩奇縣，為美國能源部下屬的國家實驗室，是一個委由UChicago Argonne有限公司管理及運作的聯辦資助研發中心。UChicago Argonne有限公司則為芝加哥大學完全持有。此安排使阿爾貢與大學本身能作為兩個獨立機構各自獨立運作。而能源部及美國政府則主監管驗收、任務發佈、以及研究方針擬定。它是美國第一個、也是目前中西部規模最大的國家實驗室。

阿爾貢國家實驗室 Argonne National Laboratory
阿爾貢國家實驗室空中景觀
從屬於	美國能源部 芝加哥大學
成立時間	1946年2月8日，​79年前​（1946-02-08）
研究性質	跨領域科學與工程研究[1]
研究領域	物理 生命科學 環境科學 能源開發 光子學 數據科學 運算科學
所長	Paul Kearns（英語：Paul Kearns）
諾貝爾獎得主	恩里科·費米 瑪麗亞·格佩特-梅耶 阿列克謝·阿列克謝耶維奇·阿布里科索夫
員工	3836（2024年）[2]
預算	$12億美元（2024年）[2]
主管機構	UChicago Argonne LLC
地理位置	美國伊利諾伊州杜佩奇縣9700 S. Cass Avenue
面積	1,700 英畝 (6.9 km2)
網址	www.anl.gov

阿爾貢前身為二戰時期曼哈頓計劃的冶金實驗室，戰時及戰後早期主要負責研究及開發核子反應爐。幾乎所有現代民用核能發電廠都可以追朔至阿爾貢的開發成果^[3]。其後阿爾貢研究領域逐漸擴張至跨領域學科以及基礎科學研究。目前阿爾貢知名的領域包含圍繞著先進光子源的基礎科學研究以及與超級電腦相關的運算科學與高效能計算研究。阿爾貢擁有截至2025年6月世界排名第三的超級電腦⸺極光^[4]。

距離阿爾貢約32公里的距離外則有另一間以高能物理學為主的費米國家實驗室。

歷史

阿爾貢國家實驗室國家實驗室的前身是恩里科·費米於1942年在芝加哥大學創建的冶金實驗室，後來成為曼哈頓計劃的一部分。二戰結束後冶金實驗室搬到杜佩奇縣, 1946年正式更名為阿爾貢國家實驗室國家實驗室, 專門從事核物理和核技術方面的研究。^[5]

貢獻

在冶金實驗室時期，實驗室在芝加哥大學校園足球場下建造了世界上第一座核反應堆芝加哥一號堆, 費米團隊由此首次證明了核裂變鏈式反應的可行性。1951年，阿爾貢國家實驗室國家實驗室在愛達荷州建造了芝加哥4號堆，奠定了商用核反應堆的基礎。阿爾貢國家實驗室國家實驗室開發了多種反應堆和燃料循環技術，包括實驗沸水反應堆、快中子反應堆等，還設計了世界上第一艘核動力潛艇使用的反應堆。^[5]

1987年, 阿爾貢國家實驗室國家實驗室成功開發了等離子體尾場加速技術, 可以用比傳統加速器更短的距離加速粒子。^[5]

阿爾貢國家實驗室國家實驗室建造了阿爾貢串列直線加速器系統（Argonne Tandem Linac Accelerator System, ATLAS），這是世界上第一個用於庫侖勢壘附近能量的重離子加速器。1995年完工的先進光子源(Advanced Photon Source, APS)是由美國能源部資助的國家同步輻射光源裝置，產生了當時世界上最亮的X射線，截至2015年,先進光子源已解決了30種已知G蛋白偶聯受體蛋白質結構中的21種。^[5]

阿爾貢國家實驗室國家實驗室的納米材料中心(Center for Nanoscale Materials, CNM)是美國能源部的5個納米科學研究中心之一, 提供研究納米技術所需的裝置和儀器。^[5]