로렌스 버클리 국립연구소

Lawrence Berkeley National Laboratory
로렌스 버클리 국립연구소
The lab's Molecular Foundry and surrounding buildings
연구소의 분자 주조 공장 및 주변 건물
좌우명과학 솔루션을 세상에 내놓다
설립된1931년 8월 26일, 90년 전(1931-08-26)
조사유형과학 연구 및 에너지 기술
예산.11억달러(2019년)[1]
감독.마이클 위테렐
직원3,816[2]
학생들800
주소.Cyclotron 로드
위치버클리, 캘리포니아, 미국
37°52′34§ N 122°14′49″w/37.876°N 122.247°W/ 37.876; -180.247좌표: 37°52°34°N 122°14µ49°W / 37.876°N 122.247°W / 37.876; -122.247
캠퍼스200에이커(81ha)
운영기관
캘리포니아 대학교
13개[3]
웹 사이트lbl.gov

Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL; 로렌스 버클리 국립연구소)는 일반적으로 버클리 연구소로, 미국 에너지부가 소유하고 과학 연구를 대행한다.캘리포니아 버클리 언덕에 위치한 이 연구소는 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스를 내려다보며 캘리포니아 대학교 시스템에 의해 관리됩니다.

역사

1931–1941

이 연구소는 1931년 8월 26일 어니스트 로렌스에 의해 물리학과와 연계된 캘리포니아 대학의 방사선 연구소로 설립되었습니다.그것은 [4]그가 1939년 노벨 물리학상을 받은 입자 가속기의 일종사이클로트론을 중심으로 물리학 연구를 집중시켰다.1930년대 내내 로렌스는 개인 자선가들에게 자금을 구걸하면서 물리학 연구를 위한 점점 더 큰 기계를 만들 것을 추진했다.그는 기초 [5]연구에서 발견을 하기 위해 큰 프로젝트를 만들기 위해 대규모 팀을 만든 최초의 사람이었다.결국 이 기계들은 너무 커서 대학 구내에 둘 수 없게 되었고 1940년 연구소는 캠퍼스 [4]위 언덕 꼭대기에 있는 현재의 장소로 옮겨갔다.이 기간 동안 구성된 팀의 일부에는 대형 연구실을 지휘한 두 명의 젊은 과학자가 포함되어 있습니다; J. Robert Oppenheimer는 Los Alamos Laboratory를, Robert Wilson은 페르밀랍을 지휘했습니다.

1942–1950

Leslie Groves는 맨해튼 프로젝트를 조직하던 1942년 말 Lawrence's Radiation Laboratory를 방문해 J. Robert Oppenheimer를 처음 만났다.오펜하이머는 핵폭탄 개발 활동을 조직하는 임무를 맡았으며, 이 작업을 비밀에 [5]부치는 것을 돕기 위해 오늘날 로스 알라모스 국립 연구소를 설립했습니다.Rad Lab에서 Lawrence와 그의 동료들은 사이클로트론에 대한 그들의 경험을 이용하여 우라늄의 전자기 농축 기술을 개발했다.칼루트론(대학 이름에서 따온)은 테네시주 오크리지에 있는 거대한 Y-12 시설의 기본 유닛이 되었다.로렌스의 연구실은 전쟁의 세 가지 가장 가치 있는 기술 발전(원자폭탄, 근접 퓨즈, 레이더)에 기여하는 데 도움을 주었다.전쟁 중 공사가 중단된 사이클로트론은 1946년 11월에 완공되었다.맨해튼 프로젝트는 두 달 후에 중단되었다.

1951–2018

전쟁 후, 방사선 연구소는 원자력 위원회(AEC)에 통합된 최초의 실험실 중 하나가 되었다.Los Alamos에는 극비 작업이 남아 있었지만 Rad Lab은 계속 관여하고 있었습니다.에드워드 텔러는 그들의 디자인과 경쟁하기 위해 로스 알라모스와 비슷한 두 번째 실험실을 세울 것을 제안했다.이것은 1952년에 RadLab(현재의 Lawrence Livermore National Laboratory)의 분사를 설립하는 계기가 되었다.Rad Lab의 연구 중 일부는 새로운 연구실로 옮겨졌지만, 일부 기밀 연구는 1970년대까지 버클리 연구소에서 계속되었고, 그 때 버클리 연구소는 기밀이 아닌 과학 연구에만 전념하는 연구소가 되었다.

1958년 8월 로렌스가 사망한 직후 UC 방사선 연구소(두 지점)는 로렌스 방사선 연구소로 개명되었다.버클리 지점은 1971년에 [6][7]로렌스 버클리 연구소가 되었지만, 많은 사람들은 계속해서 그것을 Rad Lab이라고 불렀다.점차, 또 다른 단축형인 LBL이 보편화되었습니다.공식 명칭은 1995년에 어니스트 올랜도 로렌스 버클리 국립 연구소로 수정되었으며, 이때 모든 DOE 실험실 이름에 "National"이 추가되었다."에른 올란도"는 나중에 이름을 줄여서 삭제되었다.오늘날 이 연구소는 흔히 버클리 [8]연구소로 불린다.

Alvarez Physical Memos는 Luis W가 이끄는 물리학자, 엔지니어, 컴퓨터 프로그래머 및 기술자로 구성된 대규모 그룹의 비공식 작업 문서 세트입니다. 알바레즈는 1950년대 초반부터 1988년 사망할 때까지요1700개가 넘는 메모가 온라인으로 제공되며,[9] 연구소가 주최합니다.

2018년에는 미국 에너지부 소유의 연구소와 캘리포니아 대학의 경영진이 남아 있습니다.인텔과 같은 회사들은 컴퓨팅 [10]칩에 대한 연구소의 연구에 자금을 지원하고 있었다.

캘리포니아 대학 방사선연구소 직원이 1938년 60인치 사이클로트론의 자석 요크 위에 앉아 있습니다. 노벨상 수상자인 어니스트 로렌스, 에드윈 맥밀란, 루이스 알바레즈 외에 로버트 오펜하이머로버트 R. 윌슨.

연구소장

과학 미션

1950년대부터 현재까지 버클리 연구소는 물리학 연구의 주요 국제 센터로서의 지위를 유지하며 연구 프로그램을 거의 모든 과학 조사 분야로 다양화해 왔다.인류가 직면한 가장 절박하고 심오한 과학적 문제를 해결하고, 에너지 미래를 위한 기초 연구를 수행하고, 환경, 건강, 에너지 공급을 개선하기 위한 생물 시스템을 이해하고, 우주의 물질과 에너지를 이해하고, 국가를 위한 선도적인 과학 시설을 건설하고 안전하게 운영하는 것이 임무이다.n 차세대 과학자와 엔지니어

Laboratory의 20개의 과학 부문은 6개의 연구 분야(컴퓨팅 과학, 물리 과학, 지구와 환경 과학, 바이오 과학, 에너지 과학)[11]로 구성되어 있습니다.버클리 연구소:발달하고 통합 기본적인 에너지 과학, 통합과 환경 생물학적 시스템이 과학, 과학 영향을 지속 가능한 미래를 위해 에너지 기술 혁신 개발 물질과 에너지가 미래를 위해, 가속기의 근본적인 특성을 발견하며 컴퓨팅 첨단 6개의 중요한 과학에게 찔렀습니닸다.[12]과학 연구는 서로 다른 전문 분야를 가진 개인들로 이루어진 팀을 통해 함께 일하는 것이 최선이라는 것이 로렌스의 신념이었다.그의 팀워크 개념은 오늘날에도 계속되고 있는 버클리 연구소의 전통이다.

첨단 광원과 주변 건물
공동 게놈 연구소가 있는 통합 게놈 빌딩
분자 주조 공장

Berkeley Lab은 DOE 과학 사무소를 위해 5개의 주요 국가 사용자 시설을 운영하고 있습니다.

  1. ALS(Advanced Light Source)는 41개의 빔 라인이 있는 싱크로트론 광원으로, 과학 실험에 자외선, 부드러운 X선 및 딱딱한 X선 빛을 제공합니다.ALS는 물질의 전자 구조를 특징짓고 원소 및 화학적 특이성을 가진 현미경 구조를 밝히는 데 사용되는 세계에서 가장 밝은 연 X선 소스 중 하나이다.매년 약 2,500명의 과학 이용자들이 ALS에서 연구를 수행하고 있다.버클리 연구소는 소프트 X선의 간섭성 플럭스를 2-3배 증가시키는 ALS의 업그레이드를 제안하고 있다.
  2. JGI(Joint Genome Institute)는 대체 에너지, 글로벌 탄소 순환 및 환경 관리에서 DOE 임무를 지원하는 게놈 연구를 지원합니다.JGI의 파트너 연구소는 Berkeley Lab, Lawrence Livermore National Lab(LLNL), Oak Ridge National Lab(ORNL), Pacific Northwest National Laboratory(PNNL), Hudson Alpha Institute for Biology이다.JGI의 중심 역할은 에너지 및 환경 [13]연구와 관련된 생물학적 통찰력과 시퀀스를 연결하는 다양한 대규모 실험 및 계산 능력을 개발하는 것입니다.매년 약 1,200명의 과학자가 JGI의 능력을 연구에 활용하고 있습니다.인텔의 공동 설립자이자 버클리 졸업생인 고든 무어의 재단은 연구소 설립 이후 940만 달러 이상의 자금을 제공해 [14]왔다.
  3. Molecular Foundry는 다원적 나노 과학 연구 시설입니다.7개 연구시설은 나노구조 영상 및 조작, 나노제작, 나노구조 이론, 무기나노구조, 생체나노구조, 유기·고분자 합성, 전자현미경법 [15]등을 중점적으로 연구한다.매년 약 700명의 과학자가 이러한 설비를 연구에 활용하고 있다.
  4. National Energy Research Scientific Computing Center(NERSC)는 DOE의 미분류 연구 프로그램에 대규모 컴퓨팅을 제공하는 과학 컴퓨팅 시설입니다.현재의 시스템은 연간 30억 시간 이상의 연산 시간을 제공합니다.NERSC는 대학, 국립 연구소 및 산업계 6000명의 과학 사용자를 지원합니다.
  5. Energy Sciences Network(ESNET)는 매우 큰 과학적 데이터 흐름에 최적화된 고속 네트워크 인프라스트럭처입니다.ESNet은 모든 주요 DOE 사이트 및 설비에 대한 연결을 제공하며 네트워크는 매달 약 35페타바이트의 트래픽을 전송합니다.

Berkeley Lab은 캘리포니아주 Emeryville에 위치한 JBEI(Joint Bio Energy Institute)의 선두 파트너입니다.다른 파트너로는 Sandia National Laboratories, 캘리포니아 대학교 버클리 및 데이비스 캠퍼스, Carnegie Institute for Science 및 Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL)가 있습니다. JBEI의 주요 과학적 임무는 태양광 에너에서 파생된 차세대 바이오 연료인 액체 연료 개발을 추진하는 것입니다.식물 바이오매스에 저장된 gy.JBEI는 미국 에너지부(DOE) 바이오에너지 연구센터(BRC)의 3개 신설 중 하나입니다.

버클리 연구소는 두 개의 DOE 에너지 혁신 [16]허브에서 중요한 역할을 한다.인공광합성공동센터(JCAP)의 임무는 햇빛, 물, 이산화탄소만을 사용하여 연료를 생산하는 비용 효율적인 방법을 찾는 것이다.JCAP의 선두 기관은 캘리포니아 공과대학이며, 버클리 연구소는 두 번째 기관 [17]센터입니다.JCESR(Joint Center for Energy Storage Research)의 사명은 교통 및 전기 [18]그리드를 혁신할 차세대 에너지 스토리지 기술을 개발하는 것입니다.Argonne National Laboratory는 JCESR을 이끌고 있으며 Berkeley Lab은 주요 파트너입니다.

운용과 거버넌스

캘리포니아 대학교는 에너지부와 계약을 맺고 로렌스 버클리 국립 연구소를 운영하고 있습니다.이 부지는 버클리 힐스 대학 소유의 200에이커(0.81km2)에 위치한 76개 건물(미국 에너지부 소유)로 구성되어 있다.모두 합쳐서 약 4,000명의 UC 직원이 있으며, 그 중 약 800명이 학생 또는 포스트닥트이며, 매년 3,000명 이상의 게스트 과학자를 초대합니다.실험실에 약 24명의 DOE 직원이 배치되어 DOE에 대한 버클리 연구소의 작업을 연방에서 감독하고 있습니다.마이클 위텔 연구소장은 대학 등록관에 의해 임명되어 총장에게 보고한다.버클리 연구소는 버클리 캠퍼스와는 독립적으로 UC에 의해 관리되고 있지만, 두 기관은 밀접하게 연결되어 있습니다.200명 이상의 버클리 연구소 연구원이 UC 버클리 교수로서 공동 임명을 하고 있습니다.

Lab의 2019 회계연도 예산은 11억 [1]달러였다.

과학적 성과, 발명 및 발견

제2차 세계대전 이후 연구소에서 이룬 주목할 만한 과학적 업적은 반양성자의 관찰, 몇 가지 초우라닉 원소의 발견, 그리고 가속하는 우주의 발견을 포함한다.

설립 이래, 13명의 연구자들이 버클리 연구소와 관련맺었다. 시보그, 에드윈 M. 맥밀런, 오웬 체임벌린, 에밀리오 G. 세그레, 도널드 A 글레이저, 멜빈 캘빈, 루이스 W 알바레즈, 위안티, 스티븐 추, 조지 F. 스무트, 솔 펄머터, 제니퍼 도드나)는 노벨 물리학상 또는 노벨 화학상을 수상했다.또 버클리 연구소 직원 23명은 정부간 기후변화패널(Intergovernment Panel on Climate Change) 기고자로 2007년 노벨평화상 [3]고어 전 부통령과 공동 수상했다.

70명의 버클리 연구실 과학자들은 미국 국립과학아카데미(NAS)의 회원이며,[2] 이는 미국에서 과학자로서는 가장 높은 영예 중 하나이다.13명의 버클리 연구실 과학자들이 과학 [2]연구 분야에서 평생의 업적으로 미국 최고의 상인 국립과학훈장을 수상했다.18명의 버클리 연구실 엔지니어가 국립공학아카데미에 선출되었고 3명의 버클리 연구실 과학자가 [2]국립 의학아카데미에 선출되었습니다.Nature Index는 Lab을 정부 연구기관 중 세계 5위로 평가하며, 상위 6개 중 유일하게 [19]실험실 시스템이 아닌 단일 실험실입니다.

버클리 연구소의 물리학자들이 발견한 원소에는 아스타틴, 넵투늄, 플루토늄, 아메리슘, 퀴륨, 베르켈륨*, 칼리포늄*, 아인슈타인늄, 페르뮴, 멘델레튬, 노벨륨, 로렌슘*, 두브늄, 시보르기움* 등이 있다.아스타리스크(*)로 표시된 요소는 Lawrence 및 Seaborg 대학교수의 이름을 따서 명명되었습니다.시보그는 그들의 발견에 관여한 주요 과학자였다.테크네튬 원소는 어니스트 로렌스가 에밀리오 세그레에게 버클리 연구소의 [20]사이클로트론에서 나온 몰리브덴 스트립을 준 후에 발견되었다.버클리 연구소에 고용된 빅터 니노프오가네손간모륨의 창조를 주장하기 위해 사용된 조작된 증거는 두 [21]개의 논문을 철회하게 만들었다.

버클리 연구소에서 나올 발명과 발견에는 창문 유리가 햇빛의 변화에 반응할 수 있는 전극이 내장된 "스마트" 창문, 합성 생물학의 비약적인 발전을 기반으로 한 말라리아 및 에이즈 방지 슈퍼 의약품의 합성 유전자, 보다 효율적인 조명을 위한 전자 밸러스트, 웹 최초의 "Home Energy Saver" 등이 포함됩니다.DIY 에너지 감사 도구, 필로칩이라고 불리는 주머니 크기의 DNA 샘플러, 그리고 전통적인 조리용 난로보다 4분의 1의 장작을 사용하는 버클리 다르푸르 스토브.버클리 연구소의 가장 주목할 만한 혁신 중 하나는 암흑 에너지의 발견이다.1980년대와 1990년대에 버클리 연구소의 물리학자들과 천문학자들은 Ia형 초신성을 우주의 팽창 속도를 측정하기 위한 "표준 초"로 사용하여 초신성 우주론 프로젝트 (SCP)를 결성했다.1998년 초 SCP와 High-Z 초신성 탐색 팀 모두 확장이 가속화되고 있다는 놀라운 발견을 발표하면서 그들의 성공적인 방법은 경쟁을 촉발시켰다. 그 결과는 곧 암흑 에너지로 명명되었다.

버클리 연구소의 선임 과학자인 Arthur Rosenfeld는 1975년부터 2017년 사망할 때까지 에너지 효율의 저명한 옹호자였다.그는 콤팩트 형광등, 저에너지 냉장고, 열을 가두는 창문 등 효율을 획기적으로 향상시키는 여러 기술을 개발한 연구소에서 연구를 주도했습니다.그는 연구소에 건축 과학 센터를 설립하여 건축 기술과 도시 시스템 부문으로 발전시켰습니다.그는 캘리포니아에서 건물과 가전제품에 대한 에너지 효율 표준을 최초로 개발했는데, 이는 캘리포니아 주가 1인당 지속적인 전기 사용을 유지하도록 도운 것으로, 로젠펠트 효과라고 불리는 현상이다.에너지 효율 및 환경 영향 부문은 국가 에너지 효율 표준에 대한 연구 기반을 지속적으로 마련하고 있으며, 중국, 인도 및 기타 국가들과 협력하여 [22]표준 개발을 지원하고 있습니다.

버클리 연구소의 칼 하버와 비탈리 파데예프는 오디오 디스크와 [23]실린더의 광학 스캔을 위한 IRINE 시스템을 개발했습니다.

2018년 12월, 인텔과 로렌스 버클리 국립 연구소의 연구진은 "기존의 실리콘 대신 자기 전기 다층이라고 불리는 양자 재료로 만들어진" 칩의 윤곽을 나타낸 논문을 네이처에 발표했다. 이는 인공 실리콘과 같은 기술을 지원하기 위한 처리의 증가와 에너지 소비의 감소를 가능하게 한다.텔리겐스[10]

주목받는 사람들

  • Haimei Zheng, 중국계 미국인 재료 과학자 겸 수석 직원 과학자

레퍼런스

  1. ^ a b "Annual Report". Office of the Chief Financial Officer. LBNL. Retrieved September 21, 2020.
  2. ^ a b c d "About the Lab". LBNL. Retrieved September 21, 2020.
  3. ^ a b Nobelists, Lawrence Berkeley National Laboratory, retrieved September 21, 2020
  4. ^ a b "Lawrence and His Laboratory: Chapter 1: A New Lab for a New Science". Lbl.gov. Retrieved July 12, 2009.
  5. ^ a b Hiltzik, Michael (2015). Big Science. Simon and Schuster. ISBN 978-1-4516-7576-4.
  6. ^ "Ernest Lawrence and M. Stanley Livingston". American Physical Society. Retrieved May 9, 2014.
  7. ^ 캘리포니아 대학 총장실(2013년 7월 15일 액세스).
  8. ^ "Ernest Lawrence's Cyclotron". Lbl.gov. August 27, 1958. Retrieved July 12, 2009.
  9. ^ "Alvarez Physics Memos". alvarezphysicsmemos.lbl.gov.
  10. ^ a b Rachel Sandler (December 7, 2018). "How Intel, Berkeley Lab research could help power the coming $10 billion AI chip industry". Silicon Valley Business Journal. Retrieved December 9, 2018.
  11. ^ "Research Areas at Berkeley Lab". Lawrence Berkeley National Laboratory.
  12. ^ "The U.S. Department of Energy's Ten-Year-Plans for the Office of Science National Laboratories" (PDF). U.S. Department of Energy.
  13. ^ "DOE Joint Genome Institute Strategic Planning Update" (PDF). Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved May 8, 2016.
  14. ^ "Gordon and Betty Moore Foundation:Grants Search". www.moore.org.
  15. ^ "Facilities at the Molecular Foundry". Lawrence Berkeley National Laboratory. Archived from the original on November 19, 2017. Retrieved May 8, 2016.
  16. ^ "DOE Energy Innovation Hubs". Department of Energy.
  17. ^ "JCAP". JCAP.
  18. ^ "Joint Center for Energy Storage Research". Archived from the original on December 26, 2017. Retrieved May 9, 2016.
  19. ^ "Nature Index: 2020 government tables". natureindex.com. Retrieved July 23, 2021.
  20. ^ "Chemical Elements Discovered at Lawrence Berkeley National Laboratory". Lbl.gov. June 7, 1999. Retrieved July 12, 2009.
  21. ^ Dalton, Rex (2002). "The stars who fell to Earth". Nature. 420 (6917): 728–9. Bibcode:2002Natur.420..728D. doi:10.1038/420728a. PMID 12490902. S2CID 4398009.
  22. ^ "Energy Efficiency and Environmental Impacts Division". LBL.gov.
  23. ^ 녹음된 소리의 역사를 저장하는 기계.대서양, 2014년 6월 13일

외부 링크