Laboratorio Nacional Argonne para niños
Datos para niños Laboratorio Nacional Argonne |
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| Tipo | laboratorio, instituto de investigación y United States national laboratory | |
| Fundación | 1 de julio de 1946 | |
| Presupuesto | 750 000 000 dólares estadounidenses | |
| Empresa matriz | Departamento de Energía de los Estados Unidos y Universidad de Chicago | |
| Miembro de | ORCID y arXiv | |
| Coordenadas | 41°43′06″N 87°58′44″O / 41.718292491138, -87.978865855122 | |
| Sitio web | www.anl.gov y www.anl.gov | |
El Laboratorio Nacional Argonne es un centro de investigación muy importante en Estados Unidos. Fue el primer laboratorio nacional dedicado a la ciencia y la ingeniería. Recibió este nombre el 1 de julio de 1946. Es el laboratorio nacional más grande en el Medio Oeste de Estados Unidos.
Argonne realiza muchas investigaciones en diferentes áreas. Estas incluyen ciencias básicas, cómo almacenar energía, energías renovables, cuidado del medio ambiente y seguridad. El Departamento de Energía de Estados Unidos y la Universidad de Chicago lo administran. Se encuentra en Illinois, cerca de Chicago.
Contenido
¿Qué investiga el Laboratorio Nacional Argonne?
El Laboratorio Argonne tiene cinco metas principales. Estas metas, establecidas por el Departamento de Energía de los Estados Unidos en 2008, son:
- Hacer investigación científica básica.
- Manejar instalaciones científicas para todo el país.
- Mejorar las fuentes de energía de la nación.
- Encontrar mejores formas de cuidar el medio ambiente.
- Proteger la seguridad del país.
Historia del Laboratorio Argonne
El Laboratorio Argonne comenzó con un proyecto secreto. El científico Enrico Fermi recibió el encargo de crear la primera reacción nuclear controlada del mundo. Este proyecto se llamó "Laboratorio Metalúrgico". El equipo construyó la Pila Chicago-1 en 1942. Esta pila funcionó por primera vez bajo las gradas de un campo de fútbol en la Universidad de Chicago.
Como los experimentos eran delicados, se trasladaron a un lugar más seguro. Este lugar se llamó "Argonne" por el bosque que lo rodeaba. El 1 de julio de 1946, el laboratorio se fundó oficialmente como Laboratorio Nacional Argonne. Su objetivo era investigar sobre la energía nuclear de forma cooperativa.
A petición de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, Argonne empezó a desarrollar reactores nucleares. Estos reactores eran para el uso pacífico de la energía. A finales de los años 40 y principios de los 50, el laboratorio se mudó a un lugar más grande en Lemont, Illinois. También se estableció una sede en Idaho, llamada "Argonne-Oeste", para más investigaciones nucleares.
Avances en energía y tecnología
El laboratorio diseñó y construyó varios reactores importantes. Uno de ellos fue el reactor experimental I (EBR-I) en Idaho. Este reactor produjo la primera electricidad de origen nuclear en 1951. Con esa electricidad, se encendieron cuatro bombillas.
En 1957, un físico de Argonne, William Nelson Beck, usó un escáner para obtener una de las primeras imágenes del cuerpo humano con ultrasonidos. Los aparatos para manejar materiales radiactivos también ayudaron a crear máquinas más complejas. Estas máquinas se usan para limpiar zonas contaminadas o laboratorios.
En 1964, el reactor "Janus" se usó para estudiar los efectos de la radiación. Esto ayudó a establecer límites seguros de exposición para trabajadores. Los científicos de Argonne también fueron pioneros en una técnica para analizar la superficie de la Luna. Esta técnica se usó en la misión Surveyor 5 en 1967.
Descubrimientos en química y física
Además de la energía nuclear, Argonne ha hecho grandes avances en física y química. En 1955, químicos de Argonne descubrieron los elementos químicos einstenio y fermio. Estos son los elementos 99 y 100 de la tabla periódica.
En 1962, otros químicos del laboratorio crearon el primer compuesto del gas noble xenón. Esto abrió un nuevo campo de estudio sobre los enlaces químicos. En 1963, se descubrió el electrón hidratado en Argonne.
En 1963, se inauguró en Argonne un gran acelerador de protones llamado sincrotrón de gradiente cero. Este acelerador ayudó a la física de altas energías. En 1970, se observó por primera vez el neutrino en una cámara de burbujas de hidrógeno.
El laboratorio también colaboró en el diseño del reactor para el primer submarino de propulsión nuclear, el USS Nautilus (SSN-571). Este submarino podía viajar distancias muy largas. Más tarde, se desarrolló el reactor experimental de agua en ebullición, que es el modelo para muchas centrales nucleares modernas.
En 1982, se creó el concepto del reactor integral rápido. Este diseño innovador reprocesa su propio combustible y reduce los residuos. También está diseñado para resistir errores que causaron problemas en otras plantas nucleares. Sin embargo, en 1994, el Congreso de EE. UU. dejó de financiar la mayoría de los programas nucleares de Argonne.
Argonne también ha destacado en otras áreas. En 1987, el laboratorio demostró una técnica llamada aceleración de láser-plasma. Esta técnica acelera partículas en distancias más cortas. También tienen un programa fuerte de investigación en baterías eléctricas.
En 1995, se completó la Advanced Photon Source (fuente avanzada de fotones). Esta es una de las instalaciones de rayos X más importantes del mundo. En el momento de su construcción, producía los rayos X más brillantes.
Directores del Laboratorio Argonne
A lo largo de su historia, 11 científicos importantes han sido directores de los laboratorios Argonne:
- 1946-1956: Walter Zinn
- 1957-1961: Norman Hilberry
- 1961-1967: Albert V. Crewe
- 1967-1973: Robert B. Duffield
- 1973-1979: Robert G. Sachs
- 1979-1984: Walter E. Massey
- 1984-1996: Alan Schriesheim
- 1996-1998: Dean E. Eastman
- 2000-2005: Hermann A. Grunder
- 2005-2008: Robert Rosner
- 2009-actualidad: Eric Isaacs
Proyectos e iniciativas clave
Ensayos con Rayos X de alta energía
Argonne alberga la Advanced Photon Source (APS). Esta es una de las fuentes de luz de alta energía más grandes del mundo. Cada año, científicos de todo el mundo usan la APS para estudiar materiales y procesos. Por ejemplo, investigan cómo los inyectores de combustible de los vehículos vaporizan la gasolina.
Liderazgo en informática
Argonne tiene uno de los ordenadores más rápidos para la ciencia, el superordenador IBM Blue Gene/P. También desarrollan el software para estas máquinas gigantes. Argonne busca avanzar en la computación para resolver problemas científicos complejos.
Materiales para la energía
Los científicos de Argonne trabajan para entender y controlar cómo se organizan los átomos y moléculas. Esto les permite crear materiales con propiedades específicas. Han desarrollado un tipo de hielo para enfriar órganos y descubierto un material superaislante.
Almacenamiento de energía eléctrica
Argonne desarrolla baterías para vehículos eléctricos y para almacenar energía de fuentes como el viento o el sol. Llevan más de 40 años investigando baterías. Se han centrado en las baterías de ion-litio. También tienen una instalación para probar prototipos de baterías en condiciones extremas.
Energías alternativas y eficiencia energética
Argonne investiga combustibles para motores y cómo mejorar los sistemas de combustión. También dan consejos para ahorrar combustible. Su programa de energía solar busca combustibles solares y sistemas eléctricos solares que sean económicos. Los científicos también estudian cómo mejorar las redes eléctricas.
Energía nuclear
Argonne diseña reactores avanzados y tecnologías para el ciclo del combustible. Esto permite generar energía nuclear de forma segura y sostenible. Desarrollan modelos para futuros reactores nucleares. Otro proyecto busca reprocesar el combustible nuclear usado para reducir los residuos hasta en un 90%.
Sistemas biológicos y ambientales
Los científicos de Argonne estudian cómo el medio ambiente y las actividades humanas se relacionan. Investigan desde el nivel de la molécula hasta el ecosistema. Algunos proyectos incluyen usar árboles para limpiar aguas subterráneas y desarrollar biochips para la detección temprana de enfermedades. También investigan el cambio climático.
Seguridad nacional
Argonne crea tecnologías para prevenir y reducir eventos que puedan causar problemas. Desarrollan sensores para detectar materiales peligrosos. También crean máquinas que detectan materiales peligrosos más fácilmente que los rayos X en aeropuertos.
Instalaciones compartidas
Argonne construye y mantiene instalaciones científicas que serían muy costosas para una sola empresa o universidad. Estas instalaciones son usadas por científicos de Argonne, empresas privadas, universidades y organizaciones internacionales.
- Fuente Avanzada de Fotones (APS): Un centro de investigación nacional con un sincrotrón de rayos X. Produce los haces de rayos X más brillantes del hemisferio occidental.
- Centro de Materiales a Nanoescala (CNM): Ubicado en la APS, ofrece herramientas para estudiar la nanotecnología y los nanomateriales.
- Sistema Acelerador en Tándem Linac de Argonne (ATLAS): El primer acelerador de partículas superconductor para iones pesados. Se usa para estudiar las propiedades del núcleo de la materia.
- Centro de Microscopía Electrónica (EMC): Una de las tres instalaciones apoyadas por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para el estudio de materiales con haces de electrones.
- Centro de Supercomputación de Argonne (ALCF): Proporciona recursos de supercomputación a la comunidad científica. Argonne alberga Intrepid, un superordenador Blue Gene/P de IBM.
- Centro de Biología Estructural (SBC): Una instalación que se especializa en el estudio de la estructura cristalina de proteínas usando rayos X.
- Centro de Computación para Análisis e Investigación del Transporte (TRACC): Usa la informática de alto rendimiento para analizar y crear modelos de datos para problemas de transporte.
- Centro de Investigación del Clima para Medición de la Radiación Atmosférica (ARM): Argonne contribuye a este programa para investigar el cambio climático global.
- Sistema de Optimización de Redes (NEOS): Ofrece soluciones para problemas de redes en negocios, ciencia e ingeniería.
Actividades educativas y sociales
Argonne ofrece visitas guiadas para personas mayores de 16 años. Para niños menores de 16, hay actividades prácticas de aprendizaje. Estas son ideales para viajes escolares o excursiones de grupos como los scouts. El laboratorio también organiza actividades educativas sobre ciencia e ingeniería para escuelas cercanas.
Científicos e ingenieros de Argonne también ayudan a la educación. Cada año, forman a casi 1000 estudiantes universitarios y jóvenes investigadores.
Argonne en los medios de comunicación
Una parte de la película Reacción en cadena (1996) se filmó en el sincrotrón de gradiente cero de Argonne.
Miembros destacados del laboratorio
- Alexei Alexeyevich Abrikosov
- Rodney Cotterill
- Walter E. Massey
- Maria Goeppert Mayer
- Gilbert Jerome Perlow
Véase también
En inglés: Argonne National Laboratory Facts for Kids
- ARPA-E
- Batería de flujo
- Canadian Penning Trap Spectrometer
- Gammasfera
- Track Imaging Cherenkov Experiment
