المختبرات الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية

تُعدّ مختبرات ومراكز التكنولوجيا الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية نظامًا من المختبرات التي تشرف عليها وزارة الطاقة الأمريكية لإجراء البحوث العلمية والتكنولوجية . وتتمثل المهمة الأساسية لهذه المختبرات في إجراء البحوث والتطوير لمعالجة الأولويات الوطنية، لا سيما الطاقة والمناخ والبيئة والأمن القومي والصحة . ^{[ 1 ]} ستة عشر مختبرًا من أصل سبعة عشر مختبرًا وطنيًا تابعًا لوزارة الطاقة هي مراكز بحث وتطوير ممولة اتحاديًا ، تُدار وتُشغّل وتُزوّد ​​بالموظفين من قِبل منظمات القطاع الخاص بموجب عقود إدارة وتشغيل مع وزارة الطاقة. ^{[ 2 ]} وقد أُنشئ نظام المختبرات الوطنية في أعقاب الحرب العالمية الثانية، التي سارعت خلالها الولايات المتحدة إلى إنشاء ومتابعة أبحاث علمية متقدمة ضمن مشروع مانهاتن الضخم .

تُعدّ وزارة الطاقة الأمريكية أكبر جهة راعية للأبحاث في العلوم الفيزيائية والهندسة على مستوى البلاد، وتأتي في المرتبة الثانية بعد وزارة الدفاع في دعم علوم الحاسوب والرياضيات. ^{[ 3 ]} وتُجرى معظم هذه الأبحاث في المختبرات الوطنية. ^{[ 4 ]}

على الرغم من أن المختبرات الوطنية تشكل نظامًا متكاملًا، إلا أن لكل منها مهمتها وقدراتها وهيكلها الخاص.

يوضح الرسم البياني طبيعة البحث الذي تم إجراؤه في كل مختبر.

جميع المختبرات الـ 17 مدرجة أدناه، إلى جانب الموقع وتاريخ الإنشاء والمنظمة التي تدير كل منها حاليًا.

يدير مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية شبكة واسعة تضم 28 مرفقًا علميًا وطنيًا للمستخدمين. ^{[ 17 ]} يستخدم هذه المرافق ما يزيد عن 30,000 مستخدم علمي من الجامعات والمختبرات الوطنية وشركات التكنولوجيا لتعزيز أبحاثهم وتطويرهم. ويتولى فريق من الخبراء في كل مرفق بناء وتشغيل الأجهزة ذات الصلة، ويعملون مع العلماء الزائرين لإجراء التجارب عليها. ويُقدَّم هذا الوصول والدعم مجانًا للمجموعات العلمية المؤهلة، مع إعطاء الأولوية بناءً على توصيات لجان مراجعة الخبراء. وتدعم جميع مكاتب البحوث الستة مرافق المستخدمين العلمية في المختبرات الوطنية.

بدأ نظام المختبرات الوطنية مع المساعي العلمية الضخمة التي شهدتها الحرب العالمية الثانية ، حيث أثبتت العديد من التقنيات الجديدة، ولا سيما القنبلة الذرية ، دورها الحاسم في انتصار الحلفاء . ورغم أن حكومة الولايات المتحدة بدأت تستثمر بجدية في البحث العلمي من أجل الأمن القومي خلال الحرب العالمية الأولى ، إلا أنه لم يتم تخصيص موارد كبيرة للمشاكل العلمية إلا في فترة الحرب هذه، تحت رعاية لجنة أبحاث الدفاع الوطني أولاً ، ثم لاحقاً مكتب البحث والتطوير العلمي ، الذي أنشأه وأداره فانيفار بوش .

خلال الحرب العالمية الثانية، سمحت المواقع المركزية مثل مختبر الإشعاع في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومختبر إرنست أو. لورانس في بيركلي ومختبر المعادن في جامعة شيكاغو لعدد كبير من العلماء الخبراء بالتعاون لتحقيق أهداف محددة كما لم يحدث من قبل، مع توفر موارد حكومية غير مسبوقة تحت تصرفهم.

خلال الحرب، أنشأ مشروع مانهاتن النووي التابع للحلفاء عدة مواقع سرية لأغراض أبحاث القنابل وتطوير المواد، بما في ذلك مختبر في جبال نيو مكسيكو بإدارة روبرت أوبنهايمر ( لوس ألاموس )، ومواقع في هانفورد، واشنطن ، وأوك ريدج، تينيسي . أُديرت هانفورد وأوك ريدج من قبل شركات خاصة، بينما أُدير لوس ألاموس من قبل جامعة حكومية (جامعة كاليفورنيا ). وحققت جامعة شيكاغو نجاحًا إضافيًا في أبحاث المفاعلات النووية ، مما أدى إلى إنشاء مختبر أرغون الوطني خارج شيكاغو، وفي مؤسسات أكاديمية أخرى منتشرة في أنحاء البلاد.

بعد الحرب وما حققته من نجاحات علمية، تولت هيئة الطاقة الذرية المنشأة حديثًا مسؤولية مستقبل مختبرات زمن الحرب، ومددت عمرها إلى أجل غير مسمى (إذ كان يُنظر إليها في الأصل على أنها منشآت مؤقتة). وتم تأمين التمويل والبنية التحتية اللازمة لرعاية "مختبرات وطنية" أخرى لإجراء البحوث السرية والأساسية، لا سيما في الفيزياء ، حيث يتمحور كل مختبر وطني حول جهاز واحد أو أكثر من الأجهزة باهظة الثمن (مثل مسرعات الجسيمات أو المفاعلات النووية ).

حافظت معظم المختبرات الوطنية على كوادر من الباحثين المحليين، كما سمحت للباحثين الزائرين باستخدام معداتها، مع العلم أن أولوية الباحثين المحليين أو الزائرين كانت تختلف من مختبر لآخر. وبفضل مركزية مواردها (المالية والفكرية على حد سواء)، تُعدّ المختبرات الوطنية مثالاً يحتذى به في مجال العلوم الكبرى .

يُعدّ نظام المختبرات الوطنية، الذي أدارته في البداية هيئة الطاقة الذرية، ثم إدارة أبحاث وتطوير الطاقة ، وحاليًا وزارة الطاقة ، أحد أكبر أنظمة البحث العلمي في العالم (إن لم يكن أكبرها). وتُقدّم وزارة الطاقة حوالي ثلث إجمالي التمويل الوطني للفيزياء والكيمياء وعلوم المواد وغيرها من مجالات العلوم الفيزيائية . ^{[ 51 ]}

• في سلسلة الويب Stranger Things على نتفليكس ، يوجد مختبر خيالي يسمى مختبر هوكينز الوطني تديره وزارة الطاقة في بلدة هوكينز الخيالية بولاية إنديانا . ^{[ 52 ]}
• في مسلسل Breaking Bad الذي تعرضه قناة AMC ، يعمل والتر وايت في مختبرات سانديا الوطنية قبل الموسم الأول.
• في فيلم " هالك" (2003) ، استُخدم نموذجٌ من كرة غاما، التي بُنيت في مختبر لورانس بيركلي الوطني ككاشف لأشعة غاما، كمصدرٍ قويٍّ لهذه الأشعة. ^{[ 53 ]} وفي النهاية، قام هالك بقذفها عبر القبة الشهيرة لمصدر الضوء المتقدم، الذي صممه آرثر براون الابن حوالي عام 1940 لجهاز السيكلوترون ذي الـ 184 بوصة . ^{[ 54 ]}

• شركة الفضاء الجوي
• مختبر أبحاث القوات الجوية
• داربا
• مراكز البحث والتطوير الممولة اتحادياً
• مؤسسة راند
• نظام تحليل الذكاء (Sentient)
• الطاقة النووية القائمة على الثوريوم

• Westwick, Peter J. (2003). The National Labs: Science in an American System, 1947–1974. Cambridge: Harvard University Press. ISBN 978-0-674-00948-6.

• Energy.gov: Department of Energy National Laboratories website
• Science.energy.gov: U.S. Department of Energy; Ten-Year Plans for the Office of Science's National Laboratories
• Energy.gov: DOE Budget Page, with link to National Laboratories budgets