撰稿|小曦
“小男孩”是谁？只有对世界现代史有所了解的人才知道，“小男孩”是二战期间美军实战使用的第一颗原子弹（1945年8月6日投在日本长崎上空），投在长崎上空三天后，日本。第二颗原子弹被命名为“胖子”。 “小男孩”和“胖子”彻底削弱了依然嚣张的日军，日本天皇无奈于1945年8月15日宣布投降。
美军在日本广岛上空投下原子弹“小男孩”（图片来自网络）
“小男孩”的出生地在哪里？这在当时是一个高层机密。 70多年过去了，那个神秘的地方如今又发生了什么？
曼哈顿计划
1939年初，一些因世界大战而流亡美国的科学家得知纳粹德国正在研制原子弹。他们担心世界上可能发生巨大的核灾难。他们认为物理学家小资料，防止灾难的唯一方法就是在纳粹德国之前制造出原子弹。一封由著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦 ( ) 签署的信件原本打算转交给时任美国总统富兰克林·罗斯福 ( ) ( )。这封信谈到了用铀制造原子弹的可行性。纳粹德国也开始了类似的研究。讲述了原子弹的巨大威力以及研制原子弹的重要性。建议罗斯福总统尽快安排人力、物力投入研究制造原子弹。
1939年8月2日爱因斯坦提交给罗斯福总统的信（图片来自网络）
1939年8月2日物理学家小资料，爱因斯坦将这封信交给了罗斯福总统的科学顾问亚历山大·萨克斯博士（Sachs）。然而，直到10月11日，萨克斯才找到与罗斯福总统会面的机会留学之路，并递交了这封信。他恳求罗斯福总统充分重视科学家们的建议。罗斯福总统最终召集了他的军事顾问、陆军少将埃德温·马丁·沃森来讨论此事。
在罗斯福总统的指示下，美国于1939年10月12日成立了“铀咨询委员会”，负责对利用核裂变效应制造核武器进行可行性研究。 1941年12月6日，一项研制原子弹的绝密计划得到罗斯福总统的正式批准。该计划旨在将近年来取得的相关研究成果与发展核武器和利用核能的目标结合起来，从而在纳粹德国之前造出原子弹，就是尽快为美军提供原子弹武器。这个计划后来被称为“曼哈顿计划（）”。由于当时技术上无法确定制造原子弹所需的铀235的三种裂变方法中哪一种最有效，因此必须同时开发几种方法，这使得整个“曼哈顿计划”非常困难。规模大。
克林顿实验室
由于保密程度很高，曼哈顿计划相关的实验室和工厂都建在偏远、隐蔽的地点。作为“曼哈顿计划”的一部分，1943年2月在田纳西州诺克斯维尔以西约30公里处的黑橡树岭山谷（Black Oak Ridge）附近建立了一个秘密实验室（用于大规模分离和制造原子弹） ，美国。需要铀并尝试生产具有更大裂变能力的钚）。该实验室最初被称为“克林顿实验室（）”，因为不远处有一个叫“克林顿（）”的小镇。当时在地图上很难找到这个地方。
克林顿实验室（黑橡树岭山谷）位置示意图（图片来自网络）
克林顿实验室鸟瞰图（图片来自网络）
“克林顿实验室”召集了数千名科学家、工程师和工作人员，在那里建造了三座大型核设施：铀235浓缩设施（代号“Y-12”）和更经济的超大型核设施铀235电磁分离设施（代号“K-25”）、将铀转化为钚的石墨原子反应堆（代号“X-10”）。
铀浓缩设施K-25外景（图片来自网络）
电磁铀分离设施Y-12外观图（图片来自网络）
铀制钚设施X-10反应堆的外观（图片来自网络）
“曼哈顿计划”进展顺利，生产出了三颗原子弹，分别是“小玩意”、“男孩”和“胖子”。这个“小玩意”于1945年7月16日用于人类历史上第一次核试验。“小男孩”于1945年8月6日被美军飞机在日本长崎上空投下，并首次投入实战，而三天后，“胖子”在日本长崎上空坠落。
铀基原子弹“小男孩”的诞生地就是当时神秘的“克林顿实验室”（“胖子”的诞生地并不在这里）。
《小男孩》（图片来自网络）
橡树岭国家实验室
随着二战的结束，“曼哈顿计划”完成了预定的使命。 1947年1月1日，新成立的美国原子能委员会（US，AEC）接管了与“曼哈顿计划”相关设施的管理。 “克林顿实验室”更名为“克林顿国家实验室（ ）”，并于1948年2月1日正式命名为“橡树岭国家实验室（Oak Ridge，ORNL）”。 1974年底，国会将该实验室更名为霍利菲尔德国家实验室（ ）。 1975年底，国会决定恢复该实验室的名称为“橡树岭国家实验室”。
“国家实验室”的命名寓意新形势下，原核武器研究机构要致力于和平核能研究。这也意味着该实验室的研究领域不仅限于基础科学研究，还涉及国家研究。能源、环境、国防、技术转化等方面。
到20世纪50年代和1960年代，橡树岭国家实验室已发展成为从事核能、物理和生命科学相关研究的国际中心。 20世纪70年代美国能源部成立后，ORNL的研究领域不断扩大。 ORNL的使命是进行基础和应用研究与开发，提供科学知识和技术创新来解决复杂问题，增强美国在重大科学领域的领导地位，增加清洁能源的可用性，恢复和保护环境，并为国家安全做出贡献。
ORNL位置图（图片来自）
ORNL鸟瞰图（图片来自网络）
ORNL入口处的指示牌（图片来自网络）
主要研发设施
橡树岭国家实验室拥有众多重要的科学研究设施。一系列现代化研究设施的建设，为橡树岭国家实验室开展前沿研究创造了更多可能性。橡树岭国家实验室重新定位关系未来发展的重大科学任务，组织跨领域、跨学科的研发活动。涉及的研究领域有：先进计算、先进材料、生物系统、能源科学、纳米技术、国家安全、中子科学、研究设施等相关领域。这些研究设施不仅为实验室的科学家和工程师服务，还向美国其他国家实验室、大学、工业界和国外研究机构的研究人员开放。
01
BTRIC建筑技术研究与集成中心
建筑技术研究与集成中心（BTRIC）是美国能源部指定的用户机构，其研究重点是建筑围护结构、设备、建筑系统集成、能源存储以及建筑与电网交互、传感器、交互控制、和数据。建模和仿真可提高住宅和商业建筑的能源效率和环境兼容性。
BTRIC，建筑技术研究与集成中心示意图（图片来自网络）
02
碳纤维技术设施CFTF
碳纤维技术设施CFTF（Fiber）是美国能源部指定的用户设施。 CFTF 提供了一个平台，用于识别高潜力、低成本的原材料，包括纺织品、木质素、聚合物和碳氢化合物前体。 CFTF正在开发碳纤维材料的最佳机械性能，重点关注结构性能和工艺优化。
碳纤维技术设施CFTF示意图（图片来自网络）
03
纳米材料科学中心 CNMS
纳米材料科学中心 (CNMS) 为美国和国际用户提供最先进的实验设备，用于广泛的纳米科学研究。
纳米材料科学中心CNMS大楼（图片来自网络）
04
结构分子生物学中心 CSMB
结构分子生物学中心（CSMB）致力于先进的仪器和方法，用于确定生物大分子及其组分的三维结构，以及层次结构和仿生系统。
结构分子生物学中心CSMB的生物小角中子散射仪（图片来自网络）
05
高通量同位素反应堆 HFIR
高通量同位素反应堆 (HFIR) 是一个多用途同位素生产和测试反应堆，运行功率为 85 兆瓦。它是美国最强大的反应堆中子源。高频红外产生的热中子和冷中子用于物理、化学、材料科学、工程和生物学的研究。每年有 500 多名研究人员利用强中子通量、恒定功率密度和恒定长度燃料循环对凝聚态物质的基本特性进行中子散射研究。
高通量同位素反应堆HFIR鸟瞰图（图片来自网络）
06
制造示范设施MDF
制造示范设施 (MDF) 是美国能源部指定的用户设施。 MDF发挥综合优势，推动先进制造新材料、软件和系统发展。从粘合剂喷射到3D断层扫描，再到现场监控，MDF进行材料建模和仿真演示，将材料特性与现场过程监控紧密联系起来，帮助企业采用新的生产技术。有效利用国内能源资源，支持清洁能源产品生产，促进国民经济发展。
MDF制造示范设施示意图（图片来自网络）
07
国家交通研究中心NTRC
国家交通研究中心（NTRC）是美国能源部指定的用户设施，其研究重点是先进的储能和电力驱动系统，包括快速有线和无线充电、适用于恶劣环境的轻质材料和多材料结构、先进的内部内燃机和替代生物燃料、数据科学分析和车辆网络安全、车辆系统集成和智能移动系统等。
国家交通研究中心NTRC示意图（图片来自网络）
08
领先计算设施 OLCF
领先计算设施OLCF（Oak Ridge）定位于保持国际高性能计算的前沿，为政府、学术界和工业界的研究人员提供高性能开放计算资源，以帮助生物学、化学、地震学和工程学。能源和许多其他领域的研究人员解决了最具挑战性的计算问题。
OLCF的计算系统（图片来自网络）
09
散裂中子源 SNS
散裂中子源 SNS ( ) 是一种基于加速器的中子源，可提供世界上最强大的脉冲中子束。来自世界各地的研究人员可以将该设备用于能源、通信、制造和运输。 、新技术、信息技术、生物技术和健康材料科学的研究。 SNS由美国能源部六个国家实验室共同建设：前端系统（Front End）由劳伦斯伯克利国家实验室开发，积聚环（Ring）由布鲁克海文国家实验室开发，直线加速器（Linac）由洛斯阿拉莫斯开发。它由莫斯国家实验室和杰斐逊实验室开发，靶材 ( ) 由 ORNL 开发，仪器系统 ( ) 由阿贡国家实验室和 ORNL 开发。
散裂中子源SNS鸟瞰图（图片来自网络）
散裂中子源SNS系统布局示意图（图片来自网络）
结论
经过几十年的变迁，神秘“小男孩”的诞生地，从地图上找不到的克林顿实验室，发展成为举世闻名的美国最大的多功能科学实验室和大型综合研究实验室能源部。基地 - 美国 ORNL 橡树岭国家实验室。
ORNL目前拥有5800多名员工（包括100多个学科的科学家和工程师），每年接待超过3200名用户和访问科学家，年度预算约为24亿美元。通过具有世界影响力的研究，ORNL充分发挥广泛合作的优势，取得了多项重要科学发现和技术突破，为美国和世界科学发展做出了突出贡献。
参考文献1.； 2. 75 年前，美国如何在橡树岭的一座“城市”制造原子弹
3.橡树岭（K-25、Y-12、X-10）
4. 的
，美国橡树岭国家实验室