作者:記者 唐琳 來源: 發(fā)布時間:2017-1-3 14:55:57
INL:核能研究領(lǐng)跑者

 
提及核能,不少人仍然對日本福島核電站的泄露心有余悸。但不可否認的是,核能確實是人類歷史上的一項偉大發(fā)現(xiàn)。
 
從德國科學(xué)家最初發(fā)現(xiàn)核裂變現(xiàn)象,到美國芝加哥大學(xué)成功啟動世界上第一座核反應(yīng)堆;從美國在廣島和長崎先后投下兩顆原子彈,到前蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電站
 
隨著核能的神秘面紗被一層一層揭開,人類開始將其廣泛運用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。包括美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本在內(nèi)的國家,也相繼展開核能應(yīng)用研究,并紛紛將其作為戰(zhàn)略制高點。
 
在美國愛達荷州廣袤的沙漠中,有這樣一座特殊的實驗室。它因“核”而生,圍繞“核”而發(fā)展壯大,它堪稱美國乃至全球核能研究與開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者,開創(chuàng)了數(shù)不清的“第一”。它就是美國愛達荷國家實驗室(Idaho National Laboratory,INL)。
 
為“核”而生
 
1949年,美國原子能委員會成立了國家反應(yīng)堆測試站,其首要任務(wù)是研究核能的和平應(yīng)用——這也正是今天人們所熟知的INL的最初模樣。
 
之后,INL正式開啟了與“核”共舞的漫長歲月。在接下來的日子里,數(shù)千名世界級的科學(xué)家和工程師陸續(xù)來到愛達荷州,前仆后繼地投身于核能研究與開發(fā)的終身事業(yè)中來。在這些研究人員卓越的工作下,一個又一個堪稱傳奇的研究成果相繼誕生。
 
1951年,世界上首個核電站——實驗裂變反應(yīng)堆1號(Experimental Breeder Reactor-I)開始正式發(fā)電。在這次注定被載入史冊的事件中,反應(yīng)堆用收集到的電力,點亮了4個200瓦的燈泡。
 
積跬步方能至千里。1955年,Borax-3號反應(yīng)堆首次成功實現(xiàn)了為美國一整個社區(qū)提供電力。
 
2005年,阿貢國家實驗室西區(qū)與緊鄰的愛達荷國家工程和環(huán)境實驗室合并,INL正式誕生。
 
60多年來,INL總計設(shè)計和建造了52個反應(yīng)堆,包括研發(fā)出全球濃度最大的反應(yīng)堆。一部分反應(yīng)堆在達成了自己的使命后,陸續(xù)退出了歷史的舞臺。
 
如今,憑借著不容質(zhì)疑的科研能力和技術(shù)資源,INL已經(jīng)發(fā)展成為美國領(lǐng)先的集核能研究、發(fā)展、示范、部署于一體的“指揮中心”,它和超過3900名科學(xué)家、工程師以及支持人員一道,全身心地致力于確保美國的能源安全與國土安全。
 
在核反應(yīng)堆設(shè)計、運行、回收以及核材料加工方面累積的超過60年的經(jīng)驗,為INL贏得廣泛聲譽的同時,也俘獲了來自美國和全世界客戶的信賴。美國能源部和國際客戶們與INL建立了長期的聯(lián)系,向INL卓越的核能科學(xué)家們尋求專業(yè)的解決方案以應(yīng)對各種棘手的麻煩。
 
比如,INL的功能之一,就是作為美國能源部燃料循環(huán)研究與開發(fā)項目的中央技術(shù)集成商。這些出眾的能力成為INL得以支持能源部輕水反應(yīng)堆和第四代核能系統(tǒng)項目可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。
 
也正因如此,INL可以自信地宣稱,在美國的核能研究與開發(fā)領(lǐng)域,沒有任何一家研究機構(gòu)的設(shè)施與能力能夠與其媲美。
 
遍地開花
 
這座位于愛達荷州沙漠地區(qū)、占地約890平方英里的園區(qū),同時也作為國家環(huán)境研究園提供服務(wù)。
 
在這里,INL可以被劃分為3個主要區(qū)域,分別是專注于研究反應(yīng)堆技術(shù)的改進試驗反應(yīng)堆園區(qū),聚焦于核材料處理的材料和燃料園區(qū),專注于提供科學(xué)、技術(shù)和教育服務(wù)的研究教育園區(qū)。
 
今天的INL由美國能源部核能辦公室的巴特爾能源聯(lián)盟(Battelle Energy Alliance)負責(zé)管理與運營。作為美國能源部下設(shè)的眾多國家實驗室之一,從地理面積上來說,INL是最大的。
 
與其他兄弟實驗室一樣,INL也一直不遺余力地支持著美國能源部的職責(zé)與使命——通過不斷改進科學(xué)技術(shù),解決能源、環(huán)境以及核能帶來的挑戰(zhàn),并最終實現(xiàn)確保美國國家安全與繁榮的目標(biāo)。
 
但同時,INL也不忘拓展自己的研究領(lǐng)域。多年來,INL的目光逐漸從單一的核能領(lǐng)域,擴展到生物技術(shù)、能源、材料研究,以及對冷戰(zhàn)時期遺留的核廢料的處理與清理等方向,F(xiàn)在,INL已經(jīng)構(gòu)建起核能、能源與環(huán)境、國家與國土安全三大研究方向并立的“金三角”。
 
其中,INL最具代表性的一個延伸領(lǐng)域當(dāng)屬能源安全,這也是21世紀美國所面對的最大挑戰(zhàn)。能源安全包括資源安全、經(jīng)濟穩(wěn)定以及環(huán)境的長期可持續(xù)發(fā)展。目前,INL的科學(xué)家和工程師們正致力于破解清潔能源發(fā)展、水資源管理以及碳生命周期等領(lǐng)域的難題,以期找到合適的能源,并在合適的時間應(yīng)用于合適的地方。
 
其他一些研究人員則試圖攻克當(dāng)前美國生物能源產(chǎn)業(yè)所面臨的最大障礙——如何有效利用纖維素類生物質(zhì)資源以及如何提高生物燃料和其他高附加值的可再生產(chǎn)品的產(chǎn)量。
 
在國家與國土安全領(lǐng)域,INL長期致力于幫助美國能源部、國防部等國家部門以及工業(yè)界的合作伙伴解決重要設(shè)施保護以及防止核擴散等涉及到國家安全方面的挑戰(zhàn)。
 
890平方英里的范圍,獨立的公用電網(wǎng),綜合的蜂窩網(wǎng)絡(luò),龐大的核材料檢測和分析設(shè)備,散裝炸藥的試驗臺,以及無人駕駛飛行器的空中跑道這些都為重大安全示范和實驗提供了一個理想的背景!
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2016年12月刊 實驗室)
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