作者:記者 唐琳 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)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(duì)日本福島核電站的泄露心有余悸。但不可否認(rèn)的是,核能確實(shí)是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)。
 
從德國(guó)科學(xué)家最初發(fā)現(xiàn)核裂變現(xiàn)象,到美國(guó)芝加哥大學(xué)成功啟動(dòng)世界上第一座核反應(yīng)堆;從美國(guó)在廣島和長(zhǎng)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(kāi),人類開(kāi)始將其廣泛運(yùn)用于軍事、能源、工業(yè)、航天等領(lǐng)域。包括美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本在內(nèi)的國(guó)家,也相繼展開(kāi)核能應(yīng)用研究,并紛紛將其作為戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
 
在美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州廣袤的沙漠中,有這樣一座特殊的實(shí)驗(yàn)室。它因“核”而生,圍繞“核”而發(fā)展壯大,它堪稱美國(guó)乃至全球核能研究與開(kāi)發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者,開(kāi)創(chuàng)了數(shù)不清的“第一”。它就是美國(guó)愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Idaho National Laboratory,INL)。
 
為“核”而生
 
1949年,美國(guó)原子能委員會(huì)成立了國(guó)家反應(yīng)堆測(cè)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(kāi)啟了與“核”共舞的漫長(zhǎng)歲月。在接下來(lái)的日子里,數(shù)千名世界級(jí)的科學(xué)家和工程師陸續(xù)來(lái)到愛(ài)達(dá)荷州,前仆后繼地投身于核能研究與開(kāi)發(fā)的終身事業(yè)中來(lái)。在這些研究人員卓越的工作下,一個(gè)又一個(gè)堪稱傳奇的研究成果相繼誕生。
 
1951年,世界上首個(gè)核電站——實(shí)驗(yàn)裂變反應(yīng)堆1號(hào)(Experimental Breeder Reactor-I)開(kāi)始正式發(fā)電。在這次注定被載入史冊(cè)的事件中,反應(yīng)堆用收集到的電力,點(diǎn)亮了4個(gè)200瓦的燈泡。
 
積跬步方能至千里。1955年,Borax-3號(hào)反應(yīng)堆首次成功實(shí)現(xiàn)了為美國(guó)一整個(gè)社區(qū)提供電力。
 
2005年,阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室西區(qū)與緊鄰的愛(ài)達(dá)荷國(guó)家工程和環(huán)境實(shí)驗(yàn)室合并,INL正式誕生。
 
60多年來(lái),INL總計(jì)設(shè)計(jì)和建造了52個(gè)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(dá)成了自己的使命后,陸續(xù)退出了歷史的舞臺(tái)。
 
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(guó)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(guò)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(guó)的能源安全與國(guó)土安全。
 
在核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、運(yùn)行、回收以及核材料加工方面累積的超過(guò)60年的經(jīng)驗(yàn),為INL贏得廣泛聲譽(yù)的同時(shí),也俘獲了來(lái)自美國(guó)和全世界客戶的信賴。美國(guó)能源部和國(guó)際客戶們與INL建立了長(zhǎng)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(duì)各種棘手的麻煩。
 
比如,INL的功能之一,就是作為美國(guó)能源部燃料循環(huán)研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)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(xiàng)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(guó)的核能研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,沒(méi)有任何一家研究機(jī)構(gòu)的設(shè)施與能力能夠與其媲美。
 
遍地開(kāi)花
 
這座位于愛(ài)達(dá)荷州沙漠地區(qū)、占地約890平方英里的園區(qū),同時(shí)也作為國(guó)家環(huán)境研究園提供服務(wù)。
 
在這里,INL可以被劃分為3個(gè)主要區(qū)域,分別是專注于研究反應(yīng)堆技術(shù)的改進(jìn)試驗(yàn)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(guó)能源部核能辦公室的巴特爾能源聯(lián)盟(Battelle Energy Alliance)負(fù)責(zé)管理與運(yùn)營(yíng)。作為美國(guó)能源部下設(shè)的眾多國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一,從地理面積上來(lái)說(shuō),INL是最大的。
 
與其他兄弟實(shí)驗(yàn)室一樣,INL也一直不遺余力地支持著美國(guó)能源部的職責(zé)與使命——通過(guò)不斷改進(jìn)科學(xué)技術(shù),解決能源、環(huán)境以及核能帶來(lái)的挑戰(zhàn),并最終實(shí)現(xiàn)確保美國(guó)國(guó)家安全與繁榮的目標(biāo)。
 
但同時(shí),INL也不忘拓展自己的研究領(lǐng)域。多年來(lái),INL的目光逐漸從單一的核能領(lǐng)域,擴(kuò)展到生物技術(shù)、能源、材料研究,以及對(duì)冷戰(zhàn)時(shí)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(guó)家與國(guó)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(gè)延伸領(lǐng)域當(dāng)屬能源安全,這也是21世紀(jì)美國(guó)所面對(duì)的最大挑戰(zhàn)。能源安全包括資源安全、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定以及環(huán)境的長(zhǎng)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(shí)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(guó)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(guó)家與國(guó)土安全領(lǐng)域,INL長(zhǎng)期致力于幫助美國(guó)能源部、國(guó)防部等國(guó)家部門(mén)以及工業(yè)界的合作伙伴解決重要設(shè)施保護(hù)以及防止核擴(kuò)散等涉及到國(guó)家安全方面的挑戰(zhàn)。
 
890平方英里的范圍,獨(dú)立的公用電網(wǎng),綜合的蜂窩網(wǎng)絡(luò),龐大的核材料檢測(cè)和分析設(shè)備,散裝炸藥的試驗(yàn)臺(tái),以及無(wú)人駕駛飛行器的空中跑道這些都為重大安全示范和實(shí)驗(yàn)提供了一個(gè)理想的背景!
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2016年12月刊 實(shí)驗(yàn)室)
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