El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (, LLNL) es un centro de desarrollo e investigación financiado con fondos federales de los Estados Unidos (FFRDC por sus siglas en inglés) que fue fundado en 1952 por la Universidad de California. Está financiado principalmente por el Departamento de Energía. Desde el 1 de octubre de 2007, la gestión del laboratorio corre a cargo de la sociedad Lawrence Livermore National Security, LLC (LLNS), constituida por la Universidad de California, Bechtel, Babcock & Wilcox, URS y el Battelle Memorial Institute, además de estar afiliada con Texas A&M University System. Así se sustituyó a la Universidad de California como única entidad gestora del laboratorio, labor que había realizado desde su fundación 55 años antes.
El LLNL se autodefine como "una institución principal de investigación y desarrollo para la ciencia y la tecnología aplicadas a la seguridad nacional". Su principal responsabilidad es asegurar la seguridad y fiabilidad de las armas nucleares de los Estados Unidos mediante la aplicación de los últimos avances en ciencia, ingeniería y tecnología avanzadas. El Laboratorio también aplica sus conocimientos especiales y sus capacidades multidisciplinares a la prevención de la proliferación y el uso de armas de destrucción masiva, reforzando la seguridad nacional y resolviendo otros problemas de importancia nacional para los Estados Unidos, en particular, en el ámbito energético y ambiental, para lo que investiga en ciencia básica y competitividad económica.
El Laboratorio está situado en una milla cuadrada (2.6 km²) en las afueras al este de Livermore, en California. También opera una instalación remota de pruebas de , llamada "Site 300", situada aproximadamente a al sureste de las instalaciones principales. Su presupuesto anual es de unos 1500 millones de dólares y cuenta con unos 7000 empleados.
Orígenes El LLNL fue fundado en 1952 con el nombre de Lawrence Radiation Laboratory at Livermore como una filial del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California en Berkeley. Se pretendía estimular la innovación y que compitiera con el laboratorio de diseño de armas nucleares del Laboratorio Nacional de Los Álamos, Nuevo México, cuna del Proyecto Manhattan que desarrolló las primeras armas nucleares. Edward Teller y Ernest O. Lawrence, director del Laboratorio de Radiación de Berkeley, son considerados los cofundadores del Laboratorio Livermore.
El nuevo laboratorio estaba situado en una antigua base aérea naval y estación de entrenamiento en Livermore, California. El lugar ya había sido utilizado para diversos proyectos del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California que resultaban demasiado grandes para su sede en las colinas que dominan el campus de Berkeley, incluyendo uno de los primeros experimentos sobre la idea del confinamiento magnético de reacciones termonucleares (esto es, la fusión nuclear).
E.O. Lawrence designó a Hernert York, un antiguo estudiante suyo de graduado de 32 años, para dirigir el Laboratorio Livermore. Bajo la dirección de York el Laboratorio tenía cuatro programas principales: el Proyecto Sherwood (el Programa de Fusión Magnética), el Proyecto Whitney (el programa de diseño de armas), experimentos de diagnóstico de armas (tanto para Los Álamos como para el Livermore) y un programa de física fundamental. York se aseguró también de que el nuevo laboratorio adoptara el punto de vista de E.O. Lawrence, la "gran ciencia", abordando proyectos que suponían un reto con físicos, químicos, ingenieros y científicos de la computación trabajando juntos en equipos multidisciplinares.
Históricamente, los laboratorios de Berkeley y Livermore habían tenido relaciones muy estrechas en proyectos de investigación, operaciones empresariales y personal. El Laboratorio Livermore fue creado inicialmente como una rama del Laboratorio de Berkeley. Ambos laboratorios fueron bautizados en honor de E.O. Lawrence, y el Laboratorio Livermore no fue separado administrativamente del de Berkeley hasta principios de la década de 1970. Hasta el día de hoy, en los registros y documentos de planificación oficiales, al Lawrence Berkeley National Laboratory se le denomina "Site 100", al LLNL "Site 200" y a las instalaciones remotas de pruebas de este último "Site 300".
El Laboratorio pasó a ser conocido como Laboratorio Lawrence Livermore en 1971.
Organización El Director del LLNL está apoyado por un equipo ejecutivo formado por el Subdirector, el Subdirector de Ciencia y Tecnología, Directores Principales Asociados y otros altos ejecituvos que gestionan áreas/funciones y que responden directamente al Director del Laboratorio.
Patrocinadores El principal patrocinador del LLNL es el Departamento de Energía/Administración de Seguridad Nuclear Nacional (DOE/NNSA), que apoya, mediante diversos programas, los proyectos de mantenimiento del arsenal nuclear ("stockpile stewardship"), los programas avanzados de computación científica y los trabajos en las áreas de seguridad global y seguridad interior. Además, el Laboratorio lleva a cabo trabajos de investigación y desarrollo para otros patrocinadores del Departamento de Defensa, para otras agencias federales incluyendo la NASA, la Comisión Reguladora Nuclear (NRC, Nuclear Regulatory Commission), la Agencia de Protección Ambiental (Environmental Protection Agency), varias agencias estatales de California y la industria privada.
Presupuesto En el año fiscal 2009 el LLNL dispuso de casi 1.500 millones de dólares para sus actividades de investigación y operaciones de laboratorio:
Presupuesto de ciencia e investigación (en dólares): National Ignition Facility - 301,1 millones Disuasión nuclear (Seguridad/Fiabilidad) - 227.2 millones Simulación avanzada y computación - 221.9 millones No proliferación - 152.2 millones Departamento de Defensa - 125.9 millones Ciencia básica y aplicada - 86.6 millones Seguridad nacional - 83.9 millones Energía - 22.4 millones
Presupuesto de operaciones/gestión de las instalaciones:
Seguridad y defensa - 126.5 millones Operaciones del complejo - 118.2 millones Restauración ambiental - 27.3 millones
Directores El director del LLNL es nombrado por la Junta de Gobierno del Lawrence Livermore National Security, LLC (LLNS) y responde ante la misma. El Director del Laboratorio también ejerce el cargo de Presidente del LLNS. A los largo de sus de historia, diez científicos eminentes han prestado sus servicios como Directores del LLNL:
Periodo Director 1952-1958 Herbert York 1958-1960 Edward Teller 1960-1961 Harold Brown 1961-1965 John S. Foster 1965-1971 Michael M. May 1971-1988 Roger E. Batzel 1988-1994 John H. Nuckolls 1994-2002 C. Bruce Tarter 2002-2006 Michael R. Anastasio 2006–2011 George H. Miller 2011–2013 Penrose C. Albright 2013–2014 Bret Knapp, director en funciones 2014–2021 William H. Goldstein 2021–actualidad Kimberly S. Budil
Instalaciones especiales El Laboratorio es la sede de varias instalaciones únicas y de algunos de los más potentes sistemas de computación del mundo, según la lista TOP500, incluyendo a Blue Gene/L, el ordenador más rápido desde 2004 hasta que el IBM Roadrunner del Laboratorio Nacional de Los Álamos lo superó en 2008. El LLNL es líder en innovación tecnológica: desde 1978 ha recibido un total de 118 prestigiosos premios R&D 100 Awards, incluyendo cinco en 2007. Laboratorio de bioseguridad y nanociencia. Los investigadores aplican avances en nanociencia al desarrollo de nuevas tecnologías para la detección, identificación y caracterización de patógenos biológicos peligrosos (virus, esporas y bacterias) y toxinas químicas.
Centro para la espectrometría de aceleración de masa (CAMS): desarrolla y aplica un amplio rango de herramientas analíticas de rayos de iones e isótopos empleadas en investigación básica y en el desarrollo de tecnología, dirigidas a una variedad de necesidades científicas importantes para el Laboratorio, la comunidad universitaria y la nación. El CAMS es la instalación de espectrometría por aceleración de masa más versátil y productiva del mundo y lleva a cabo más de 25000 medidas de espectrometría anualmente.
Centro de aplicaciones de Altos Explosivos (HEAF) y Centro de materiales energéticos: equipos de científicos, ingenieros y técnicos se ocupan de prácticamente todo los aspectos de los altos explosivos (explosivos de detonación): investigación, desarrollo, pruebas, caracterización de materiales y pruebas de prestaciones y seguridad. Las actividades del HEAF dan soporte al Centro de materiales energéticos, una instalación nacional para el desarrollo e investigación de explosivos, pirotecnia y propelentes.
Centro consultivo nacional de liberación atmosférica (NARAC): es un centro nacional de apoyo y recursos para la planificación, evaluación en tiempo real, repuesta a emergencias y estudios detallados de incidentes que incluyan una amplia variedad de peligros, incluyendo emisiones atmosféricas nucleares, radiológicas, químicas, biológicas y naturales.
Instalación nacional de ignición (NIF, por sus siglas del inglés National Ignition Facility): este sistema láser de 192 rayos, del tamaño de un estadio, será usado para comprimir objetivos de fusión hasta las condiciones necesarias para la fusión termonuclear. Los experimentos en el NIF estudiarán procesos físicos y condiciones que solo existen en el interior de estrellas y de explosiones de armas nucleares.
Superblock: esta instalación especial de alta seguridad alberga equipamiento moderno para la investigación y pruebas de ingeniería de materiales nucleares y es el lugar donde se desarrollan la investigaciones sobre el plutonio y sobre el uranio muy enriquecido.
Instalación de simulación de teraescala: alberga dos de los más potentes ordenadores del mundo, AC Purple y Blue Gene/L. Este último ha ocupado la primera posición de la lista Top500 desde noviembre de 2004; el sistema actual consigue unas prestaciones en el test de Linpack de 478.2 TFlops/s (teraflops, un trillón de operaciones punto flotante por segundo).
Láser Titan: se trata de un láser de pulsos de muy corta duración, del orden de nanosegundos y por debajo de picosegundos, con cientos de julios de energía en cada rayo. Este láser de petawatios se usa para una serie de experimentos en física de alta densidad de energía, incluyendo la ciencia de la ignición rápida para energía de fusión por confinamiento inercial.
Proyectos e investigaciones Investigación armamentística Desde su inicio, Livermore se ha centrado en conceptos innovadores de diseño armamentístico; como resultado, sus primeras tres pruebas nucleares fueron un fracaso. Sin embargo, el Laboratorio perseveró y sus siguientes diseños demostraron ser cada vez más exitosos. En 1957, el Laboratorio Livermore fue seleccionado para desarrollar la ojiva para el misil de la Marina Polaris. Este diseño precisaba numerosas innovaciones para encajar una cabeza nuclear en el espacio relativamente limitado del cono frontal de un misil.