Sedan sommaren 2019, har jag spenderat ett år som en del av Teori- och modelleringsgruppen för fusionsenergi vid ett av USAs nationallaboratorier, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). LLNL är beläget i den lilla staden Livermore, i Tri-Valley, en del av Greater Bay Area, ca 45 minuter from San Francisco. LLNL grundades år 1952 vid en avlägsen marinbas som daterar fårn andra världskriget som en del av Lawrence Berkeley National Labortatory med avsikten att sporra till vetenskaplig innovation och fungera som konkurrent till Los Alamos National Laboratory inom kärnvapendesign. Sedan dess har Kaliforniens Bay Area sakta men säkert expanderat till den mån att LLNL nu är en del av det område som funderar som USAs ekonomiska och teknologiska drivkraft. Lyckligtvis har labbet även expanderat sin forskningsrepertoar, och fungerar sedermera som hem för världens största laserfusionsanläggning NIF, National Ignition Facility, världens tredje-största superdator Sierra, och övervakningscentralen för allmänfarliga ämnen i atmosfären, the National Atmospheric Release Advisory Center. Laboratoriet har sedan det blev en självständig anstalt år 1978 tilldelats 129 R&D 100 awards, kända i folkmun som ”Uppfinningarnas Oscars”, upptäckt sex supertunga element, inkluderande Livermorium som är döpt efter labbet, samt bidragit till klimatpanelen IPCCs (International Panel on Climate Change) Nobels fredspris år 2007. I dagsläget har LLNL en budget på 1.5 miljarder dollar och en personal bestående av närmare 8000 personer.
Trots sin diversifiering från sitt ursprungliga syfte har labbet en central roll inom USAs nationella säkerhet. Labbet ansvarar för upprätthållandet av USAs kärnvapenarsenals säkerhet och funktionsduglighet i samarbete med energidepartement och har en division som fokuserar på global säkerhet i kontexten av massförstörelsevapen och hot mot energi- och miljösäkerhet. Labbets ”mörka sida” resulterar i en intressant vardag: för att få tillgång till labbet måste alla besökare genomgå en bakgrundskontroll, alla ingångar till labbet bevakas av en privat säkerhetsstyrka, och all form av dokumentation på det kvadratmil stora området är strängt förbjudet. Dessutom får man räkna med årliga protester utanför labbet på Hiroshima Day och förvissningar om att inga kärnvapen finns på labbet, fastän man inte frågat om saken.
Min roll har under det gångna året varit att fungera som en del av labbets Program för Fusionsenergi, FESP (Fusion Energy Sciences Program). FESP är en del av energidepartementets byrå för fusionsenergi, FES (Fusion Energy Sciences), vars centrala forskningsområden är experimentell magnetisk fusion i samarbete med den nationella fusionsanläggningen DIII–D vid General Atomics i San Diego, fusionsteori och modellering, materialforskning inom fusionsenergi, och högdensitetsfusion. Jag har huvudsakligen utvecklat simulationsprogrammet UEDGE som modellerar den plasma som växelverkar med fusionskammaren. Förutom att bistå gruppen med utvecklande av verktyg för, och träning i användandet av, den Pythonbaserade versionen av UEDGE har jag formulerat en fluid modell för molekyler som kompletterar den befintliga modellen för atomära och molekylära gaser i UEDGE. Den nya modellen möjliggör jämförelser av spektroskopiska mätningar av molekylär strålning i DIII–D med resultaten av UEDGE-simulationer, vilket kommer vidga vår förståelse för molekylers roll i fusionplasman.
I mina kommande bloggposter kommer jag berätta mer om mitt forskningsområde, mitt år vid nationallaboratoriet, och hur det är att bedriva forskning mitt i en pandemis epicenter.