مختبر بروكهافن الوطني

مختبر بروكهافن الوطني ( BNL ) هو مختبر وطني تابع لوزارة الطاقة الأمريكية، ويقع في أبتون، نيويورك ، وهي قرية تابعة لبلدة بروكهافن . تأسس رسميًا عام 1947 في موقع معسكر أبتون ، وهو قاعدة عسكرية أمريكية سابقة في لونغ آيلاند . يقع المختبر على بعد حوالي 60 ميلاً شرق مدينة نيويورك ، وتديره جامعة ستوني بروك ومعهد باتيل التذكاري . ^{[ 1 ]}

تشمل الأبحاث في مختبر بروكهافن الوطني (BNL) الفيزياء النووية وفيزياء الطاقة العالية، وعلوم وتكنولوجيا الطاقة، والعلوم البيئية والبيولوجية، وعلوم النانو، والأمن القومي. يضم الحرم الجامعي، الذي تبلغ مساحته 5300 فدان، العديد من مرافق البحث الكبيرة، بما في ذلك مصادم الأيونات الثقيلة النسبية ومصدر الضوء السنكروتروني الوطني الثاني . وقد مُنحت سبع جوائز نوبل لأبحاث أُجريت في مختبر بروكهافن. ^{[ 1 ]}

تُشرف على عمليات مختبر بروكهافن الوطني (BNL) إدارةٌ تابعةٌ لوزارة الطاقة، ويعمل فيه حوالي 2750 عالمًا ومهندسًا وفنيًا وموظف دعم، ويستضيف 4000 باحث زائر سنويًا. ^{[ 2 ]} ويخضع المختبر لحراسة قوة حماية تابعة لوزارة الطاقة، ويضم إدارة إطفاء متكاملة الخدمات، وله رمز بريدي خاص به (11973). ويمتد المختبر على مساحة إجمالية قدرها 5265 فدانًا (21 كيلومترًا ^مربعًا ) تتطابق حدودها في معظمها مع حدود قرية أبتون، نيويورك . ويخدم مختبر بروكهافن الوطني خط سكة حديد فرعي تديره شركة سكة حديد نيويورك وأتلانتيك حسب الحاجة . ويقع بجوار المختبر مكتب التنبؤات الجوية التابع لهيئة الأرصاد الجوية الوطنية في مدينة نيويورك . ^{[ 3 ]} 

البرامج الرئيسية

على الرغم من أن مختبر بروكهافن قد صُمم في الأصل كمرفق للأبحاث النووية، إلا أن مهمته قد توسعت بشكل كبير. وتتركز الآن على ما يلي:

• الفيزياء النووية وفيزياء الطاقة العالية ^{[ 4 ]}
• فيزياء وكيمياء المواد ^{[ 5 ]}
• البحوث البيئية ^{[ 6 ]} والمناخية
• المواد النانوية
• أبحاث الطاقة
• عدم الانتشار ^{[ 7 ]}
• علم الأحياء الهيكلي ^{[ 8 ]}
• فيزياء المسرعات ^{[ 9 ]}

• مصادم الأيونات الثقيلة النسبية (RHIC)، الذي صُمم لدراسة بلازما الكواركات والغلوونات ^{[ 24 ]} ومصادر دوران البروتون. ^{[ 25 ]} وحتى عام 2009، كان أقوى مصادم أيونات ثقيلة في العالم. وهو المصادم الوحيد للبروتونات المستقطبة دورانيًا.
• مركز المواد النانوية الوظيفية (CFN)، المستخدم لدراسة المواد النانوية . ^{[ 26 ]}
• افتُتح المصدر الوطني الثاني للضوء السنكروتروني (NSLS-II)، وهو أحدث مرفق للمستخدمين في مختبر بروكهافن الوطني، في عام 2015 ليحل محل المصدر الوطني للضوء السنكروتروني (NSLS)، الذي كان يعمل لمدة 30 عامًا. ^{[ 27 ]} وقد شارك NSLS في العمل الذي فاز بجائزة نوبل في الكيمياء عامي 2003 و2009 . ^{[ 28 ]}
• السنكروترون ذو التدرج المتناوب ، وهو مسرع جسيمات تم استخدامه في ثلاث من جوائز نوبل للمختبر . ^{[ 29 ]}
• مرفق اختبار المسرعات ، يقوم بتوليد وتسريع ومراقبة حزم الجسيمات . ^{[ 30 ]}
• تانديم فان دي غراف ، الذي كان في يوم من الأيام أكبر معجل إلكتروستاتيكي في العالم . ^{[ 31 ]}
• موارد علوم الحوسبة، بما في ذلك الوصول إلى حاسوب عملاق من سلسلة Blue Gene المتوازية بشكل هائل ، والذي يعد من بين الأسرع في العالم للبحث العلمي، ويتم تشغيله بشكل مشترك من قبل مختبر بروكهافن الوطني وجامعة ستوني بروك . ^{[ 32 ]}
• مبنى العلوم متعدد التخصصات، يضم مختبرات فريدة لدراسة الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية وغيرها من المواد المهمة لمعالجة تحديات الطاقة. ^{[ 33 ]}
• مختبر ناسا لإشعاع الفضاء ، حيث يستخدم العلماء حزم الأيونات لمحاكاة الأشعة الكونية وتقييم مخاطر إشعاع الفضاء على رواد الفضاء البشريين والمعدات. ^{[ 34 ]}

وهي شريك مساهم في تجربة ATLAS ، وهي واحدة من أجهزة الكشف الأربعة الموجودة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، عبر مجموعة أوميغا. وهي تعمل حاليًا في مركز سيرن بالقرب من جنيف ، سويسرا. ^{[ 35 ]}

كما كان مختبر بروكهافن مسؤولاً عن تصميم حلقة تجميع SNS بالشراكة مع مصدر النيوترونات بالتشظي في أوك ريدج، تينيسي .

يلعب مختبر بروكهافن دورًا في مجموعة من مشاريع أبحاث النيوترينو حول العالم، بما في ذلك تجربة مفاعل دايا باي للنيوترينو في الصين وتجربة النيوترينو تحت الأرض في مختبر فيرمي الوطني للمسرعات . ^{[ 36 ]}

يواصل مختبر بروكهافن دعم تجربة Muon g-2 الدقيقة في مختبر فيرميلاب، بعد أن كان مضيفًا للتجربة من عام 1989 إلى عام 2001.

باستثناء الفعاليات العامة المعتمدة، يبقى المختبر مغلقًا أمام الجمهور. ويفتح أبوابه للجمهور في أيام الأحد خلال فصل الصيف للجولات والبرامج الخاصة. يُعرف برنامج الوصول العام باسم "أحد الصيف" ويُقام في شهر يوليو، ويتضمن عرضًا علميًا وجولة في مرافق المختبر الرئيسية. ^{[ 37 ]} كما يستضيف المختبر معارض علمية ومسابقات علمية ومسابقات روبوتات للمدارس المحلية، بالإضافة إلى محاضرات وحفلات موسيقية وندوات علمية للمجتمع المحلي. ويُقدّر المختبر أنه يُساهم سنويًا في إثراء التعليم العلمي لحوالي 35,000 طالب وطالبة من رياض الأطفال وحتى الصف الثاني عشر في لونغ آيلاند، وأكثر من 200 طالب جامعي، و550 معلمًا من مختلف أنحاء الولايات المتحدة.

في يناير 1997، كشفت عينات المياه الجوفية التي أخذها موظفو مختبر بروكهافن الوطني عن تركيزات من التريتيوم تزيد عن ضعف المعايير الفيدرالية المسموح بها لمياه الشرب، بل إن بعض العينات التي أُخذت لاحقًا بلغت تركيزاته 32 ضعف المعيار. وقد تبيّن أن التريتيوم يتسرب من حوض الوقود المستهلك في مفاعل الحزمة عالية التدفق التابع للمختبر إلى طبقة المياه الجوفية التي تُزوّد ​​سكان مقاطعة سوفولك المجاورة بمياه الشرب.

خلص تحقيق وزارة الطاقة الأمريكية ومختبر بروكهافن الوطني في هذا الحادث إلى أن التريتيوم كان يتسرب لمدة تصل إلى 12 عامًا دون علم أي منهما. وقد ناقش مهندسو مختبر بروكهافن الوطني لأول مرة في عام 1993 فكرة حفر آبار قادرة على كشف التسرب، إلا أن حفر هذه الآبار لم يكتمل إلا في عام 1996. وأدى الجدل الذي أثير حول تعامل مختبر بروكهافن الوطني مع تسرب التريتيوم، وما اعتُبر قصورًا في إشراف وزارة الطاقة، إلى إنهاء تعاقد شركة AUI مع مختبر بروكهافن الوطني في مايو 1997.

أقرّ مديرو مختبر بروكهافن بمسؤوليتهم عن عدم اكتشاف تسرب التريتيوم، واعترفت وزارة الطاقة الأمريكية بتقصيرها في الإشراف على عمليات المختبر. تجاهل مسؤولو بروكهافن مرارًا وتكرارًا الحاجة إلى تركيب آبار مراقبة كان من شأنها الكشف عن تسرب التريتيوم، معتبرينها أولوية منخفضة، على الرغم من القلق العام وموافقة المختبر على الالتزام باللوائح البيئية المحلية. كان مكتب الإشراف الميداني التابع لوزارة الطاقة، مجموعة بروكهافن، مسؤولاً بشكل مباشر عن أداء المختبر، لكنه لم يُحاسبه على الوفاء بجميع التزاماته التنظيمية، لا سيما اتفاقه على تركيب آبار المراقبة. كما تتحمل القيادة العليا لوزارة الطاقة جزءًا من المسؤولية، لعدم وضعها نظامًا فعالًا يشجع جميع أقسام الوزارة على العمل معًا لضمان وفاء المقاولين بمسؤولياتهم في قضايا البيئة والسلامة والصحة. لطالما شكلت المسؤوليات غير الواضحة في مسائل البيئة والسلامة والصحة مشكلة متكررة لإدارة وزارة الطاقة.

منذ عام 1993، أنفقت وزارة الطاقة الأمريكية أكثر من 580 مليون دولار أمريكي على معالجة تلوث التربة والمياه الجوفية في موقع المختبر، وأنجزت العديد من المشاريع البارزة. وتشمل هذه المشاريع إيقاف تشغيل مفاعل بروكهافن لأبحاث الجرافيت وتطهيره، ^{[ 38 ]} وإزالة الرواسب الملوثة بالزئبق من نهر بيكونيك، وتركيب وتشغيل 16 نظامًا لمعالجة المياه الجوفية داخل الموقع وخارجه، والتي قامت بتنظيف أكثر من 25 مليار جالون من المياه الجوفية منذ عام 1996. ^{[ 39 ]}

بعد فترة وجيزة من فوزها بعقد تشغيل المختبر عام ١٩٩٧، شكّلت شركة بي إس إيه مجلسًا استشاريًا مجتمعيًا لتقديم المشورة لمدير المختبر بشأن مشاريع التنظيف وغيرها من الأمور التي تهم المجتمع. يُمثّل هذا المجلس طيفًا واسعًا من المصالح والقيم للأفراد والجماعات المهتمة بأعمال المختبر أو المتأثرة بها. ويتألف من ممثلين عن ٢٦ منظمة محلية من قطاعات الأعمال، والمجتمع المدني، والتعليم، والبيئة، والموظفين، والحكومة، والصحة. يضع المجلس جدول أعماله الخاص، ويطرح القضايا المهمة للمجتمع، ويعمل على تقديم توصيات توافقية لإدارة المختبر. ^{[ ٤٠ ]}

شغل الأشخاص التاليون منصب مديري المختبر منذ عام 1946: ^{[ 47 ]}

لا.	صورة	اسم	بداية الفصل الدراسي	نهاية الولاية	ملحوظات
1		فيليب مورس	1946	1948
2		ليلاند هاوورث	1948	1961
3		موريس غولدهاير	1961	1973
4		جورج فينيارد	1973	1981
5		نيكولاس ساميوس	1982	1997
مؤقت		لايل شوارتز	1997	1997	[ 48 ]
مؤقت		بيتر بوند	1997	1997	[ 49 ]
6		جون ماربرغر	1997	23 أكتوبر 2001
مؤقت		بيتر بول	26 أكتوبر 2001	31 مارس 2003	[ 50 ] [ 51 ]
7		برافين تشودري	1 أبريل 2003	30 أبريل 2006	[ 52 ] [ 53 ]
مؤقت		صامويل آرونسون	1 مايو 2006	18 أغسطس 2006	[ 54 ]
8			18 أغسطس 2006	31 ديسمبر 2012	[ 55 ] [ 56 ]
مؤقت		دون جيبس	1 يناير 2013	29 مارس 2013	[ 57 ]
9			29 مارس 2013	17 أبريل 2023	[ 58 ]
مؤقت		جاك أندرسون	18 أبريل 2023	يونيو 2023
10		جوان هيويت	يونيو 2023	23 سبتمبر 2025	[ 59 ]
مؤقت		جون هيل	23 سبتمبر 2025	حاضر	[ 60 ]

• مركز تطوير العلوم في الفضاء - يدير المختبر الوطني الأمريكي على متن محطة الفضاء الدولية.
• زملاء غولدهاير

• "دكتور سترينجليت أو: كيف تعلمت التوقف عن القلق وحب الانفجار العظيم"

• الموقع الرسمي لمختبر بروكهافن الوطني
• فيزياء اليوم : وزارة الطاقة الأمريكية تغلق مفاعل HFBR التابع لمختبر بروكهافن في انتصار للسياسة على العلم 404
• أيام الأحد الصيفية في مختبر بروكهافن الوطني
• قائمة مراجع مشروحة لمختبر بروكهافن من مكتبة ألسوس الرقمية للقضايا النووية
• العناوين الرئيسية
• تقارير مختبر بروكهافن الوطني الرقمية من مشروع TRAIL ، المستضافة في مكتبات جامعة شمال تكساس و TRAIL