阿尔贡国家实验室

阿尔贡国家实验室（英語：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，為美国能源部下属的国家实验室，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学完全持有。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。它是美国第一個、也是目前中西部規模最大的國家實驗室。

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。

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, 费米團隊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]