作者:记者 唐琳 来源: 发布时间:2017-1-3 14:55:57
INL:核能研究领跑者

 
提及核能,不少人仍然对日本福岛核电站的泄露心有余悸。但不可否认的是,核能确实是人类历史上的一项伟大发现。
 
从德国科学家最初发现核裂变现象,到美国芝加哥大学成功启动世界上第一座核反应堆;从美国在广岛和长崎先后投下两颗原子弹,到前苏联建成了世界上第一座核电站
 
随着核能的神秘面纱被一层一层揭开,人类开始将其广泛运用于军事、能源、工业、航天等领域。包括美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本在内的国家,也相继展开核能应用研究,并纷纷将其作为战略制高点。
 
在美国爱达荷州广袤的沙漠中,有这样一座特殊的实验室。它因“核”而生,围绕“核”而发展壮大,它堪称美国乃至全球核能研究与开发的领导者,开创了数不清的“第一”。它就是美国爱达荷国家实验室(Idaho National Laboratory,INL)。
 
为“核”而生
 
1949年,美国原子能委员会成立了国家反应堆测试站,其首要任务是研究核能的和平应用——这也正是今天人们所熟知的INL的最初模样。
 
之后,INL正式开启了与“核”共舞的漫长岁月。在接下来的日子里,数千名世界级的科学家和工程师陆续来到爱达荷州,前仆后继地投身于核能研究与开发的终身事业中来。在这些研究人员卓越的工作下,一个又一个堪称传奇的研究成果相继诞生。
 
1951年,世界上首个核电站——实验裂变反应堆1号(Experimental Breeder Reactor-I)开始正式发电。在这次注定被载入史册的事件中,反应堆用收集到的电力,点亮了4个200瓦的灯泡。
 
积跬步方能至千里。1955年,Borax-3号反应堆首次成功实现了为美国一整个社区提供电力。
 
2005年,阿贡国家实验室西区与紧邻的爱达荷国家工程和环境实验室合并,INL正式诞生。
 
60多年来,INL总计设计和建造了52个反应堆,包括研发出全球浓度最大的反应堆。一部分反应堆在达成了自己的使命后,陆续退出了历史的舞台。
 
如今,凭借着不容质疑的科研能力和技术资源,INL已经发展成为美国领先的集核能研究、发展、示范、部署于一体的“指挥中心”,它和超过3900名科学家、工程师以及支持人员一道,全身心地致力于确保美国的能源安全与国土安全。
 
在核反应堆设计、运行、回收以及核材料加工方面累积的超过60年的经验,为INL赢得广泛声誉的同时,也俘获了来自美国和全世界客户的信赖。美国能源部和国际客户们与INL建立了长期的联系,向INL卓越的核能科学家们寻求专业的解决方案以应对各种棘手的麻烦。
 
比如,INL的功能之一,就是作为美国能源部燃料循环研究与开发项目的中央技术集成商。这些出众的能力成为INL得以支持能源部轻水反应堆和第四代核能系统项目可持续发展的关键所在。
 
也正因如此,INL可以自信地宣称,在美国的核能研究与开发领域,没有任何一家研究机构的设施与能力能够与其媲美。
 
遍地开花
 
这座位于爱达荷州沙漠地区、占地约890平方英里的园区,同时也作为国家环境研究园提供服务。
 
在这里,INL可以被划分为3个主要区域,分别是专注于研究反应堆技术的改进试验反应堆园区,聚焦于核材料处理的材料和燃料园区,专注于提供科学、技术和教育服务的研究教育园区。
 
今天的INL由美国能源部核能办公室的巴特尔能源联盟(Battelle Energy Alliance)负责管理与运营。作为美国能源部下设的众多国家实验室之一,从地理面积上来说,INL是最大的。
 
与其他兄弟实验室一样,INL也一直不遗余力地支持着美国能源部的职责与使命——通过不断改进科学技术,解决能源、环境以及核能带来的挑战,并最终实现确保美国国家安全与繁荣的目标。
 
但同时,INL也不忘拓展自己的研究领域。多年来,INL的目光逐渐从单一的核能领域,扩展到生物技术、能源、材料研究,以及对冷战时期遗留的核废料的处理与清理等方向。现在,INL已经构建起核能、能源与环境、国家与国土安全三大研究方向并立的“金三角”。
 
其中,INL最具代表性的一个延伸领域当属能源安全,这也是21世纪美国所面对的最大挑战。能源安全包括资源安全、经济稳定以及环境的长期可持续发展。目前,INL的科学家和工程师们正致力于破解清洁能源发展、水资源管理以及碳生命周期等领域的难题,以期找到合适的能源,并在合适的时间应用于合适的地方。
 
其他一些研究人员则试图攻克当前美国生物能源产业所面临的最大障碍——如何有效利用纤维素类生物质资源以及如何提高生物燃料和其他高附加值的可再生产品的产量。
 
在国家与国土安全领域,INL长期致力于帮助美国能源部、国防部等国家部门以及工业界的合作伙伴解决重要设施保护以及防止核扩散等涉及到国家安全方面的挑战。
 
890平方英里的范围,独立的公用电网,综合的蜂窝网络,庞大的核材料检测和分析设备,散装炸药的试验台,以及无人驾驶飞行器的空中跑道这些都为重大安全示范和实验提供了一个理想的背景。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2016年12月刊 实验室)
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