Лос-Аламосская национальная лаборатория

Лос-Аламосская национальная лаборатория
Los Alamos National Laboratory
Лос-Аламосская национальная лаборатория (снимок с воздуха, 1995)
Направление исследований	ядерные технологии, в том числе ядерное оружие.
Основана	1943
Местонахождение	Лос-Аламос, Нью-Мексико, США
Географические координаты	35°52′32″ с. ш. 106°19′27″ з. д.HGЯO
Руководитель	Чарльз Макмиллан
Официальный сайт	lanl.gov
Медиафайлы на Викискладе

Лос-А́ламосская национа́льная лаборато́рия (ЛАНЛ, англ. Los Alamos National Laboratory, LANL, ранее — Site Y, LASL) — одна из шестнадцати национальных лабораторий Министерства энергетики США. Находится в городе Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, США. Управляется службой Triad National Security, LLC. Была создана в рамках Манхэттенского проекта в 1943 году.

Крупнейший работодатель на севере штата Нью-Мексико — около 12 500 постоянных сотрудников LANS плюс около 3300 контрактных работников. Дополнительно, на предприятии постоянно работают около 120 представителей Министерства энергетики для целей федерального надзора за деятельностью LANL.

Лос-Аламос — одна из двух лабораторий, ведущая в США секретные работы по ядерному оружию. Вторая, Ливерморская национальная лаборатория начала работать с 1952 года. В ней установлен самый мощный на ноябрь 2008 суперкомпьютер в мире IBM Roadrunner. (См. также Top500). Помимо разработки национального ЯО, лаборатория по заказу РУМО США выполняла функции обрабатывающего разведоргана и на основе предоставляемых разведданных занималась прикладными исследованиями и анализом советской ядерной программы и ядерного арсенала, а также аналогичных программ в других соцстранах^[1].

Первым директором был Роберт Оппенгеймер (1943—1945).

На землях лаборатории находится археологический памятник Циреге — крупное доисторическое индейское поселение с наскальными изображениями.

С 1961 года лаборатория исследовала возможность создания ядерных ракетных двигателей, этим проектом руководило Управление космических ядерных силовых установок^[2].

До появления электронных вычислительных машин в расчетах, связанных с проектом по созданию атомной бомбы, в Лаборатории использовались «дифференциальные анализаторы» Буша, электро-механические настольные калькуляторы. Незаменимым вычислительным инструментом у каждого сотрудника Лаборатории была логарифмическая линейка.

Первая необходимость в ускорении вычислений путем их механизации возникла в связи с расчетами имплозивной схемы плутониевой бомбы. Летом 1944 года было экспериментально доказано, что для плутониевой бомбы нельзя использовать «пушечную схему» подрыва заряда, поэтому плутониевый заряд надо было взрывать, сжимая его с помощью взрывной волны взрывчатого материала, расположенного вокруг плутониевого ядра. Для расчета расположения элементов взрывчатого вещества, движения взрывной волны и её взаимодействия с плутониевым ядром потребовался гигантский объём вычислений, который невозможно было выполнить имеющимися средствами. Для решения проблемы были закуплены бухгалтерские табуляторы от компании IBM — IBM 601.

В первые годы по окончании Второй мировой войны при работе над расчетами по термоядерному оружию выяснилось, что требуется провести вычисления несравнимые с расчетами по имплозивной атомной бомбе. Само отсутствие достаточных вычислительных мощностей на тот момент тормозило разработку термоядерной бомбы: без точных вычислений невозможно выбрать эффективную схему бомбы для испытания, а без испытания невозможно выбрать схему бомбы. С появлением первых электронных вычислительных машин Лаборатория поначалу пользовалась компьютерами сторонних организаций, например: ENIAC Лаборатории баллистических исследований Армии США (в декабре 1945 г. были проведены первые элементарные расчеты по термоядерному взрыву), IBM SSEC^[англ.] (в 1950 г.), SEAC Национального бюро стандартов США, UNIVAC I Университета Нью-Йорка (в 1952 г. — расчеты по подготовке к испытанию Иви Майк), IAS-машина фон Неймана в Институте перспективных исследований в Принстоне, и др. Два компьютера были построены в одном экземпляре силами самой Лаборатории: MANIAC I (1952 г.) и MANIAC II^[англ.] (1957 г.)^[3].

В дальнейшем Лаборатория перешла на закупку компьютеров созданных коммерческими компаниями (IBM, CDC, Cray и др.). Находясь на переднем крае передовых исследований, Лос-Аламосская лаборатория всегда пользовалась возможностью заполучить самые передовые и самые мощные вычислительные машины, имевшиеся на тот момент, часто конкурируя в этой гонке с Ливерморской национальной лабораторией. В начале 50-х годов компьютеры в первую очередь использовались для проведения расчетов по термоядерному оружию. Ниже приведен список приобретений Лаборатории по годам^[3][4]:

• MANIAC I — март 1952—1957 г.^[5]
• IBM 701 — 1953—1956 гг. (2 машины) — Лаборатория получила первый серийный номер этой машины осенью 1953 г., второй — в феврале 1954 г.^[6]
• IBM 704 — январь 1956 г. (3 машины) — все три машины были установлены к сентябрю 1956 года, что позволило списать устаревшие IBM 701
• MANIAC II^[англ.] — 1957—1977 гг.^[5]
• IBM 7030 Stretch — апрель 1961 г. — 21 июня 1971 г.
• IBM 7090 — 1961 г. — (2 машины)
• IBM 7094^[англ.] — 1964 г. — (2 машины)
• CDC 6600 — 1966 г. — (4 машины)
• CDC 7600 — 1969 г. — (4 машины)
• CDC Cyber-73
• Cray-1 — март 1976 г.
• Cray X-MP
• Cray Y-MP
• Thinking Machines CM-1
• Thinking Machines CM-2
• Thinking Machines CM-200
• Thinking Machines CM-5 — 1993 г.
• Cray T3D
• ASCI Blue Mountain — 1999 — 8 ноября 2004 г.
• ASCI Q — 2002 г.
• IBM Roadrunner — ноябрь 2008 — март 2013 — 1,37 Петафлопса
• Cielo^[англ.] — январь 2011 г. — по настоящее время — 1,36 Петафлопса
• Trinity — 2015 г.

Лаборатория принимала участие в государственной программе США Advanced Simulation and Computing Program по созданию суперкомпьютеров, которые бы позволили США следить за состоянием своего ядерного арсенала после объявления в октябре 1992 года моратория на проведение ядерных испытаний. По этой программе в Лаборатории были установлены суперкомпьютеры ASCI Blue Mountain и ASCI Q, которые вошли в число самых мощных суперкомпьютеров своего времени.

Все ныне действующие суперкомпьютеры Лаборатории располагаются в здании «Nicholas C. Metropolis Center for Modeling and Simulation»^[7][8], названном в честь Николаса Метрополиса, построившего первый компьютьер для Лаборатории под названием MANIAC в 1952 г. Комплекс был открыт в мае 2002 года и первым суперкомпьютером, установленным в нём, был ASCI Q.

С 1943 года на территории LANL захоранивались различные отходы, в том числе радиоактивные. Их общий объём на середину 2000-х годов составлял более 21 миллиона кубических футов^[9][10]. С 2005 года ведется очистка и дезактивация местности^[11][12][13].

В 2012 году Лос-Аламосская национальная лаборатория объявила^[14] о дополнительном обогащении плутония.^{[источник не указан 3875 дней]}

В лаборатории велись исследования коэффициентов защиты СИЗОД для того, чтобы установить научно обоснованные ограничения области безопасного применения респираторов разных конструкций^[15][16].

Специалист лаборатории Джерри Вуд с 1980-х изучал влияние концентрации газов, их химического состава, температуры и влажности воздуха, свойств сорбента, на срок службы противогазных фильтров СИЗОД^[17]. Он смог разработать метод вычисления срока службы^[18] (и компьютерную программу MultiVapor), который теперь используется ведущими производителями СИЗОД^[19].

Результаты работы лаборатории были использованы при разработке требований национального законодательства США по охране труда, регламентирующих обязанности работодателей по выбору и организации использования СИЗОД.^[20][21]

• Роберт Оппенгеймер (1943—1945)
• Норрис Брэдбери (1945—1970)
• Гарольд Агню (1970—1979)
• Дональд Керр^[англ.] (1979—1986)
• Зигфрид Геккер^[англ.] (1986—1997)
• Джон Браун^[англ.] (1997—2003)
• Джордж Нанос^[англ.] (2003—2005)
• Роберт Кукук (2005—2006)
• Майкл Анастасио^[англ.] (2006—2011)
• Чарльз Макмиллан^[англ.] (2011-2017)
• Терри Воллас^[англ.] - (2018)
• Томас Мэсон^[англ.] - (2018 – настоящее время)

• Los Alamos National Laboratory (официальный сайт)
• Los Alamos History (История — официальный сайт)
• National Security Science — журнал Лаборатории с публикациями о текущих делах Лаборатории и её достижениях