Forschungszentrum Jülich ( FZJ ) es una institución de investigación nacional alemana que realiza investigaciones interdisciplinarias en los campos de la energía , la información y la bioeconomía . Opera una amplia gama de infraestructuras de investigación como supercomputadoras , una cámara de simulación atmosférica, microscopios electrónicos , un acelerador de partículas y salas blancas para nanotecnología , entre otras cosas. Las prioridades de investigación actuales incluyen el cambio estructural en la región minera de lignito de Renania , el hidrógeno y las tecnologías cuánticas . [1] Como miembro de la asociación Helmholtz, con aproximadamente 6.800 empleados en diez institutos y 80 subinstitutos, [2] Jülich es una de las instituciones de investigación más grandes de Europa. [3]
La sede del Forschungszentrum Jülich se encuentra entre las ciudades de Aquisgrán , Colonia y Düsseldorf, en las afueras de la ciudad de Jülich, en Renania del Norte-Westfalia . FZJ tiene 15 sucursales en Alemania y en el extranjero, incluidas ocho sedes en fuentes de radiación de neutrones y sincrotrones europeas e internacionales, dos institutos conjuntos con la Universidad de Münster , la Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) y el Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). ) y tres oficinas de Project Management Jülich (PtJ) en las ciudades de Bonn , Rostock y Berlín . [2] Jülich colabora estrechamente con la Universidad RWTH Aachen en el marco de la Jülich Aachen Research Alliance (JARA). [4]
La institución fue fundada el 11 de diciembre de 1956 por el estado federado de Renania del Norte-Westfalia como asociación registrada antes de pasar a llamarse Centro de Investigación Nuclear Jülich en 1967. En 1990, su nombre cambió a "Forschungszentrum Jülich GmbH".
El 11 de diciembre de 1956, el Parlamento estatal de Renania del Norte-Westfalia decidió crear un "centro de investigación atómica". De este modo se creó como asociación registrada la Sociedad para la Promoción de la Investigación en Física Nuclear (GFKF) (e. V.). Se considera que su fundador es el Secretario de Estado Leo Brandt (Ministerio de Economía y Transportes del Estado federado de Renania del Norte-Westfalia). Se consideraron varios lugares, pero se optó por el bosque de Stetternich, en el entonces distrito de Jülich. La Sociedad para la Promoción de la Investigación en Física Nuclear (GFKF) pasó a llamarse Centro de Investigación Nuclear Jülich (o KFA para abreviar, que proviene del alemán). Siete años más tarde se convirtió en una sociedad de responsabilidad limitada (GmbH) y en 1990 pasó a llamarse Forschungszentrum Jülich GmbH. Los socios del Forschungszentrum Jülich son la República Federal de Alemania (90%) y el Estado federado de Renania del Norte-Westfalia (10%). [5]
En 1958 se colocó la primera piedra de los reactores de investigación MERLIN (FRJ-1) y DIDO (FRJ-2), que entraron en funcionamiento en 1962. El reactor de investigación FRJ-1 fue clausurado en 1985 y completamente desmantelado entre 2000 y 2008. El reactor de investigación FRJ-2 era un reactor de clase DIDO y se utilizaba para experimentos de dispersión de neutrones. Fue operado por la División Central de Reactores de Investigación (ZFR). FRJ-2 era la fuente de neutrones más potente de Alemania hasta que se puso en funcionamiento la fuente de neutrones de investigación Heinz Maier-Leibnitz en Garching (FRM II). FRJ-2 se utilizó principalmente para realizar experimentos espectroscópicos y de dispersión en materia condensada. Estuvo en funcionamiento desde el 14 de noviembre de 1962 hasta el 2 de mayo de 2006. En 2006 se fundó el Centro Jülich para la Ciencia de Neutrones (JCNS), lo que refleja el papel del Forschungszentrum Jülich como centro nacional de competencia en dispersión de neutrones. Seis de los instrumentos más importantes se trasladaron del FRJ-2 al FRM II; Allí también se ensamblaron nuevos instrumentos. [6] [7] [8]
En 1956 se formó un grupo de interés para preparar la construcción del reactor AVR . En 1959 se convirtió en "Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor GmbH" (AVR GmbH), un consorcio de 15 proveedores locales de electricidad, encabezado por las empresas municipales de Düsseldorf (Stadtwerke Düsseldorf) como propietario y operador (otros socios eran las empresas municipales de Aquisgrán, Bonn, Bremen, Hagen, Hannover, Munich y Wuppertal). El objetivo era demostrar la viabilidad y operatividad de un reactor de alta temperatura moderado por grafito y refrigerado por gas para producir electricidad. BBC y Krupp fueron responsables de la construcción del reactor AVR, que comenzó en agosto de 1961 y se completó en 1966, después de que el consorcio recibiera el contrato de diseño en abril de 1957 y el contrato de construcción en febrero de 1959. El costo de la construcción estaba en la región. de 100 millones de marcos alemanes.
En 1967, el reactor AVR se puso en funcionamiento y comenzó a suministrar electricidad a la red eléctrica nacional. El 31 de diciembre de 1988 se cerró el reactor AVR; durante su funcionamiento demostró la viabilidad del reactor de lecho de guijarros. Karl Strauss afirmó en 2016 que "la instalación en general funcionó sin problemas". La disponibilidad media fue del 60,4%. AVR recibió apoyo científico y subvenciones operativas del Centro de Investigación Nuclear de Jülich (KFA), pero formalmente era independiente. Desde mediados de los años 80, la entonces KFA redujo su compromiso con el desarrollo del reactor de alta temperatura refrigerado por gas.
El reactor de lecho de guijarros AVR todavía está siendo desmantelado en la actualidad (ver su desmantelamiento y eliminación ). Particularmente difícil resultó ser la grave contaminación del núcleo del reactor con partículas de polvo de grafito radiactivo. Esta contaminación fue causada por el recubrimiento de las pastillas de combustible hechas de carburo de silicio y carbono poroso, que debido a las altas temperaturas se filtró en el núcleo del reactor y liberó productos de fisión radiactivos. La BBC y el consorcio constructor Krupp calcularon erróneamente que las temperaturas en el núcleo del reactor eran 300 K más bajas. FZJ resolvió el problema llenando el núcleo del reactor con hormigón ligero celular, que retiene las partículas de polvo y estabiliza el núcleo del reactor. El investigador de seguridad Rainer Moormann , que llamó la atención del público sobre la contaminación del polvo de grafito, recibió el premio Whistleblower Prize en 2011. Inmediatamente después del desastre nuclear de Fukushima , FZJ y AVR GmbH crearon un grupo de expertos independientes para investigar la historia del reactor AVR, y en En particular, emitir una declaración oficial sobre las revelaciones públicas de Moormann. [9]
Fuente: [10]
Además de la investigación sobre física nuclear y energía nuclear, poco después de la fundación de la FZJ se empezó a trabajar en nuevos temas y proyectos no nucleares, como la investigación medioambiental y la investigación de suelos para la agricultura. Uno de los primeros institutos que se fundó fue el Instituto de Biología (departamento de Botánica) el 1 de mayo de 1961. [11] En otoño de 1961, se creó el Instituto Central de Matemáticas Aplicadas (ZAM), que combinaba un instituto de matemáticas con un centro de informática. lo cual era inusual en ese momento. [12] La investigación en lo que hoy se conoce como neurociencia comenzó en 1964, cuando se fundó el Instituto de Medicina Nuclear y se desarrollaron y utilizaron radiotrazadores en técnicas de imagen. Otra prioridad de la investigación fue entender los estados sólidos como base para la investigación y modificación de las propiedades de los materiales, por ejemplo para nuevos materiales en la investigación energética. En 1970 se creó el Instituto de Investigación del Estado Sólido. [13]
En las décadas siguientes, Jülich amplió su gama de campos de investigación para incluir ciencias de la vida, investigación energética y medioambiental, ciencia de materiales y tecnologías de la información. El Instituto de Biotecnología se fundó en 1977. En 1981 se puso en funcionamiento la gran instalación TEXTOR. [14] Fue el experimento de fusión de Jülich para explorar la tecnología de reactores de fusión nuclear en el campo de la interacción plasma-pared. La instalación fue clausurada a finales de 2013. [15] En 1993 entró en funcionamiento el acelerador de partículas COZY. En 1984 se inauguró en la ZAM la supercomputadora CRAY X-MP, una de las computadoras más rápidas del mundo. ZAM desempeñó un papel fundamental en la fundación del primer centro nacional de supercomputación (HLRZ) en 1987. En 2007, ZAM se convirtió en el Centro de Supercomputación de Jülich (JSC), que hoy opera el potente superordenador JUWELS y lo pone a disposición de los investigadores europeos. [dieciséis]
La nueva orientación científica llevó a un cambio de nombre y en 1990 nació "Forschungszentrum Jülich GmbH" (FZJ). Forschungszentrum Jülich es miembro fundador de la entonces Asociación de Centros Nacionales de Investigación (AGF, 1970), que se convirtió en la Asociación Helmholtz de Centros de investigación alemanes en 1995. [17] En 2004, se fundó el Centro Ernst Ruska de Microscopía Electrónica. Está equipado con microscopios electrónicos de transmisión . La investigación sobre el suelo y el medio ambiente estaba interrelacionada con la investigación sobre el clima. En 2001 se inauguró la cámara de simulación atmosférica SAPHIR y en 2014 el centro experimental para plantas PhyTec. La colaboración con la Universidad RWTH de Aquisgrán se consolidó en 2007 con la creación de la Jülich Aachen Research Alliance (JARA). [18] En 2011, el Forschungszentrum Jülich, en colaboración con las universidades de Aquisgrán, Bonn, Colonia y Düsseldorf, fundó el Centro de Ciencias de la Bioeconomía (BioSc) como centro científico de excelencia para la bioeconomía sostenible. [19] La FZJ también colabora estrechamente con las universidades de Bonn, Colonia y Aquisgrán en el marco del Geoverbund ABC/J. [20] En 2011 se creó el Centro de Competencia ESS en el Forschungszentrum Jülich. Coordina las contribuciones alemanas a la Fuente Europea de Espalación (ESS) en Lund, Suecia. [21]
Forschungszentrum Jülich es una sociedad de responsabilidad limitada (GmbH) con los siguientes órganos sociales: junta de socios, consejo de supervisión y consejo de administración. La reunión de socios está compuesta por representantes del gobierno federal alemán y del gobierno estatal de Renania del Norte-Westfalia. El presidente del consejo de administración es Wolfgang Marquardt, que ocupa el cargo desde el 1 de julio de 2014. Los demás miembros del consejo de administración son, a partir de octubre de 2021, Karsten Beneke (vicepresidente desde 2011), Astrid Lambrecht (desde 2021) y Frauke Melchior (desde 2021). Los comités de la FZJ son el Consejo Asesor Científico y el Consejo Científico y Técnico (WTR). [22]
El presupuesto anual del Forschungszentrum Jülich fue de aproximadamente 948 millones de euros en 2022. De esta cantidad, el 48 % fue financiación institucional del gobierno federal alemán y del estado federado de Renania del Norte-Westfalia y el 52 % fue financiación externa. La financiación externa comprende la financiación de proyectos internacionales (UE) y nacionales (gobierno federal y estatal, DFG y otros), I+D y servicios de infraestructura (contratos), así como la gestión de proyectos en nombre de la República Federal de Alemania y el estado federado del Norte. Renania-Westfalia. [23]
Forschungszentrum Jülich tiene 6.796 empleados (a diciembre de 2020). Casi 2.700 de estos empleados son científicos, y de ellos 850 son investigadores de doctorado. Los científicos trabajan en las ciencias naturales, de la vida y de la ingeniería en los campos de la información, la energía y la bioeconomía. Alrededor de 867 personas laboran en las áreas de administración y servicios; En la gestión de proyectos de Jülich trabajan 1.380 personas; y 500 empleados están clasificados como empleados técnicos. Además, la FZJ cuenta con más de 300 aprendices de formación profesional y estudiantes en prácticas en 23 profesiones diferentes. En 2020, 672 científicos visitantes de 62 países realizaron investigaciones en Jülich. [24]
El 10 de diciembre de 2007, Peter Grünberg, del Forschungszentrum Jülich, recibió el Premio Nobel de Física junto con Albert Fert, de la Universidad Paris-Sud (Francia). Los dos científicos fueron honrados por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante , que habían creado independientemente el uno del otro. [25] Este fue el primer Premio Nobel para un empleado del Forschungszentrum Jülich o de la Asociación Helmholtz . En 1998, Peter Grünberg recibió el Premio Alemán del Futuro y en 2007, él y Albert Fert recibieron conjuntamente el Premio Japonés y el Premio Wolf israelí de Física. [26] El Premio Wolf de Física también fue otorgado conjuntamente en 2011 a Knut Urban del Forschungszentrum Jülich, Maximilian Haider de CEOS GmbH, Heidelberg y Harald Rose de la Universidad Técnica de Darmstadt por sus avances en microscopía electrónica. También recibieron el Premio Honda japonés en 2008 por el mismo descubrimiento. En 2002, Maria-Regina Kula y Martina Pohl ganaron el Premio Alemán del Futuro por el desarrollo de catalizadores biológicos. [27]
En 2020, más de 300 personas se formaron en 23 profesiones diferentes en el Forschungszentrum Jülich. En cooperación con la Universidad RWTH de Aquisgrán y la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aquisgrán , la FZJ también ofrece cursos duales de formación profesional y académicos. Tras superar con éxito los exámenes finales, a los alumnos se les ofrece un contrato de trabajo de seis meses en la profesión elegida. Desde la fundación del Forschungszentrum Jülich, más de 5.000 alumnos han completado su formación en más de 25 profesiones diferentes. [28] [29]
En colaboración con el estado federado de Renania del Norte-Westfalia, los directores de instituto del Forschungszentrum Jülich son nombrados profesores en una de las universidades vecinas (p. ej., en Aquisgrán, Bonn, Colonia, Düsseldorf, Bochum, Duisburg-Essen, Münster) de acuerdo con con el "modelo Jülich". En colaboración con las universidades se crean escuelas de posgrado y de investigación (p. ej. Escuela Internacional de Investigación Helmholtz en Biofísica y Materia Blanda con las universidades de Colonia Düsseldorf). La idea detrás de esto es apoyar y fomentar la educación científica interdisciplinaria de los estudiantes de doctorado. [30] [31]
Forschungszentrum Jülich agrupa sus actividades de investigación en tres áreas de investigación estratégicas interdisciplinarias: energía, información y bioeconomía.
Los científicos del área de investigación de la información investigan cómo se procesa la información en los sistemas biológicos y técnicos. Trabajan en simulación y ciencia de datos en el ámbito de la informática de alto rendimiento (HPC) o supercomputación , la investigación del cerebro y la investigación de tecnologías de la información basadas en la bioelectrónica y la nanoelectrónica con el objetivo de transferir los conocimientos sobre el procesamiento de información biológica a sistemas técnicos. En el ámbito de la supercomputación, Jülich desarrolla y opera sus propios superordenadores (ver el apartado sobre infraestructuras de investigación), que pueden utilizarse para cálculos de simulación. La investigación del cerebro también recurre a estas instalaciones. La investigación cerebral en Jülich tiene como objetivo arrojar luz sobre la organización molecular y estructural del cerebro para comprender mejor enfermedades como la enfermedad de Alzheimer . La investigación se lleva a cabo en colaboración con los hospitales universitarios vecinos de Bonn, Colonia, Aquisgrán y Düsseldorf. [32] [33]
La investigación sobre tecnologías cuánticas está relacionada con el campo de la investigación de la información. Esto incluye el trabajo con ordenadores cuánticos , cuyos componentes, conceptos y prototipos se desarrollan en Jülich. [34] Forschungszentrum Jülich colaboró con Google en el desarrollo del ordenador cuántico Sycamore y albergará el primer ordenador cuántico universal desarrollado en Europa en el marco del proyecto OpenSuperQ. [35] [36] [37]
La investigación de Jülich tiene como objetivo un sistema energético basado en fuentes de energía renovables. Este campo de investigación está cubierto principalmente por el Instituto de Investigación sobre Energía y Clima (IEK). IEK tiene 14 subinstitutos que se centran en diversas tareas en colaboración con otros institutos. [38] Sus prioridades de investigación incluyen la energía fotovoltaica , las pilas de combustible y el hidrógeno como portador de energía, [39] la investigación sobre baterías y nuevos métodos de almacenamiento de energía, así como procesos para aumentar la eficiencia de la energía fósil . En el contexto de la viabilidad de la transición energética, el Forschungszentrum Jülich explora y modela sistemas energéticos. [40] Además de la investigación de materiales, el instituto también participa en el desarrollo de reactores de fusión nuclear (como ITER y Wendelstein 7-X). [41] En el ámbito de la producción de energía mediante fisión nuclear (energía atómica), el FZJ actualmente sólo investiga la eliminación de residuos nucleares. [42] Dos subinstitutos del IEK participan en la investigación atmosférica y climática, centrándose en las interacciones entre las actividades humanas, la calidad del aire y el clima, así como en la mejora de los modelos climáticos y atmosféricos en cooperación con el Centro de Supercomputación de Jülich. [43] [44]
FZJ, con 265 puestos de tiempo completo (a partir de 2019), cuenta con el sitio más grande para investigar tecnologías de hidrógeno dentro de la Asociación Helmholtz. Se investigan la producción, conversión y almacenamiento (p. ej. en medios líquidos, portadores de hidrógeno orgánico líquido) de hidrógeno, así como la infraestructura de una economía del hidrógeno . [45] [46]
La bioeconomía es un sistema económico basado en el uso sustentable de los recursos biológicos incluyendo plantas , animales y microorganismos . Se argumenta que una bioeconomía será necesaria debido a la naturaleza finita de las reservas de petróleo, en las que se basan muchos productos industriales y cotidianos, el cambio climático antropogénico y el crecimiento continuo de la población mundial. En el ámbito de la bioeconomía sostenible, FZJ se concentra en la transición de una economía basada en el petróleo a una bioeconomía. [47] Esta investigación se lleva a cabo en el campo de la biotecnología en un esfuerzo por utilizar materias primas renovables para producir biotecnológicamente materiales base industriales o farmacéuticamente relevantes. La investigación sobre plantas se centra en optimizar el rendimiento de los cultivos y la utilizabilidad de las plantas como combustible. La tercera área de investigación de la FZJ se centra en los procesos químicos y físicos del suelo. [48]
La región minera de lignito de Renania, donde se encuentra FZJ, está experimentando un cambio estructural importante debido a la eliminación gradual del carbón. El gobierno estatal de Renania del Norte-Westfalia tiene como objetivo transformar la región en una región modelo europea para el suministro energético y la seguridad de los recursos. [49] A través de sus proyectos de investigación, la FZJ apoyará la transformación exitosa de la región de Renania. Estos proyectos incluyen el cultivo de plantas novedosas, la agricultura sostenible y la economía del hidrógeno, así como colaboraciones entre el campo de la información y la industria, por ejemplo en el área de la inteligencia artificial o el análisis de datos. El objetivo es crear una ventaja geográfica para las empresas innovadoras. [50] [51]
El Forschungszentrum Jülich gestiona numerosas infraestructuras de investigación [52] que están a disposición de usuarios internos y externos. FZJ coordina y participa en varias infraestructuras de investigación en la hoja de ruta ESFRI, que identifica instalaciones y plataformas estratégicamente importantes en la UE. Los ejemplos incluyen la plataforma digital neurocientífica EBRAINS, [53] [54] el proyecto EMPHASIS para el fenotipado de plantas, [55] la coordinación de la red europea de supercomputadores PRACE, [56] y la cooperación IAGOS para la investigación de la atmósfera terrestre utilizando instrumentos en vehículos comerciales. aeronave. [57] El Centro Ernst Ruska 2.0 para microscopía electrónica de ultra alta resolución y la contribución alemana a la Infraestructura europea de investigación de aerosoles, nubes y gases traza (ACTRIS-D) [58] forman parte de la hoja de ruta nacional de Alemania desde 2019. En este Roadmap, el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF) prioriza los proyectos de infraestructura que son importantes en términos de estrategia y política de investigación.
La Helmholtz Nano Facility (HNF) es una instalación con una gran sala limpia (1.100 m 2 ) con clasificación ISO 1–3. El HNF es una plataforma tecnológica central para la producción de nanoestructuras y circuitos dentro de la Asociación Helmholtz. El trabajo en el HNF se centra en microchips/computación ecológicos, computación cuántica, computación neuromórfica, bioelectrónica y microfluidos. [59]
El Centro Ernst Ruska de Microscopía y Espectroscopía con Electrones (ER-C) fue seleccionado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) de Alemania como infraestructura de investigación nacional para microscopía electrónica de ultra alta resolución. Los instrumentos electroópticos del ER-C también pueden ser utilizados por científicos y empresas externos. Permiten investigar estructuras a nivel atómico y molecular. El microscopio electrónico PICO se puede utilizar para este trabajo, ya que puede corregir los errores de aberración esférica y cromática de la lente. [60]
En la cámara SAPHIR (Simulación de fotoquímica atmosférica en una gran cámara de reacción), de 20 metros de largo, el Instituto de Investigación de Energía y Clima – Troposfera (IEK-8) explora reacciones fotoquímicas en la atmósfera terrestre .
El Jülich Plant Phenotyping Center (JPPC) es una institución internacional líder en el desarrollo y aplicación de técnicas no invasivas para cuantificar la estructura y función de las plantas. En JPPC, se desarrolla tecnología y se analizan los rasgos de las plantas a nivel mecanicista en condiciones de campo y de alto rendimiento. [62]
El Centro de Supercomputación de Jülich en el Forschungszentrum Jülich opera supercomputadores de la más alta clase de rendimiento y surgió del primer centro de computación de alto rendimiento alemán (HLRZ), fundado en 1987 en Jülich. En 2003 se construyó una sala de máquinas de 1.000 m 2 para el superordenadores junto al Centro de Supercomputación de Jülich. JSC unió fuerzas con el Centro de Computación de Alto Rendimiento de Stuttgart (HLRS) y el Centro de Supercomputación Leibniz (LRZ) en Garching, cerca de Munich, para formar el Centro Gauss de Supercomputación (GCS), que reúne los tres centros de computación más potentes bajo un mismo techo. [63] Además, JSC coordina el desarrollo de la red europea de supercomputadores PRACE. JSC está dirigida por el físico e informático Thomas Lippert. [64] [65]
La supercomputadora JURECA reemplazó a JUROPA en 2015 y se amplió para incluir un módulo de refuerzo basado en GPU en 2017. Esto convirtió a JURECA en la primera supercomputadora del mundo con una arquitectura modular que se puso en funcionamiento productivo. Con un rendimiento de computadora de 3,78 petaflop/s, el sistema ocupó el puesto 29 en la lista TOP500 de noviembre de 2017. Entre el otoño de 2020 y principios de 2021, el módulo de clúster JURECA fue reemplazado por el módulo JURECA-DC, que está diseñado para procesar grandes volúmenes de datos y aumentó el rendimiento máximo del sistema a 23,5 petaflop/s. [66]
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El superordenador JUWELS (Jülich Wizard for European Leadership Science) se puso en funcionamiento en 2018 y se amplió en 2020 para incluir un módulo de refuerzo basado en GPU. El clúster combinado y los módulos de refuerzo tienen un rendimiento máximo teórico de 85 mil billones de operaciones de punto flotante por segundo (85 petaflop/s), lo que convirtió a JUWELS en el superordenador más potente de Europa y el séptimo más potente del mundo cuando el refuerzo debutó en noviembre. Lista TOP500 de 2000 . [67] Además, el módulo de refuerzo JUWELS era el sistema con mayor eficiencia energética de los diez ordenadores más potentes del mundo cuando se introdujo.
Como parte de EuroHPC JU, el Centro de Supercomputación de Jülich albergará el superordenador JUPITER (Joint Undertake Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research), que será el primer superordenador a exaescala de Europa. La máquina se instalará en 2024 y debería eclipsar el umbral de un quintillón ("1" seguido de 18 ceros) de cálculos por segundo. [68]
El Instituto de Neurociencias y Medicina (INM) desarrolla y aplica técnicas de imágenes médicas utilizando MRI y PET para aplicaciones clínicas y para investigar problemas neurológicos, neuropsicológicos y psicológicos. El equipo del INM incluye un tomógrafo PET MRI combinado de 3 tesla y 9,4 Tesla, así como un sistema de resonancia magnética de 7 Tesla, 4 Tesla y 3 Tesla. [69]
Forschungszentrum Jülich es un centro nacional de competencia en dispersión de neutrones . [70] El Centro Jülich para la Ciencia de Neutrones (JCNS), que opera instrumentos en varias fuentes de neutrones en todo el mundo, se estableció en 2006, unos meses antes de que la fuente de neutrones original (el reactor de investigación de Jülich FRJ-2) fuera desmantelada. Seis de los instrumentos más importantes se trasladaron del FRJ-2 al FRM II; Allí también se ensamblaron nuevos instrumentos. Además, JCNS tiene sucursales en el Institut Laue-Langevin (ILL) en Grenoble y en Spallation Neutron Source (SNS) en Oak Ridge . [2] JCNS también planea operar instrumentos en la Fuente Europea de Espalación (ESS), que actualmente se está construyendo en Lund, Suecia, así como en futuras fuentes de neutrones impulsadas por aceleradores de alto brillo. Los instrumentos estarán disponibles para una amplia gama de usuarios, por ejemplo para realizar investigaciones sobre materiales energéticos e ingredientes activos para medicamentos o para analizar estructuras de proteínas y materiales magnéticos. [71]
El sincrotrón enfriador COZY es un acelerador de partículas ( sincrotrón ) y un anillo de almacenamiento (circunferencia: 184 m) para acelerar protones y deuterones operado por el Instituto de Física Nuclear (IKP) de FZJ. [72]
COZY se caracteriza por el enfriamiento por haz, que reduce la desviación de las partículas de su trayectoria predeterminada (también puede entenderse como el movimiento térmico de las partículas) mediante enfriamiento electrónico o estocástico. En COSY hay varias instalaciones experimentales para estudios en el campo de la física de hadrones . Actualmente, la investigación se centra en estudiar el momento dipolar eléctrico de los protones, probar componentes y métodos para la instalación planificada para la investigación de antiprotones e iones y en experimentos preparatorios para construir una fuente de neutrones basada en un acelerador. Experimentos centrales anteriores, como el espectrómetro magnético ANKE, el espectrómetro de masas de tiempo de vuelo TOF y el detector universal WASA , que se trasladó a COZY desde el anillo de almacenamiento CELSIUS de The Svedberg Labors (TSL) en Uppsala, han sido desmantelados y en su mayoría desmantelados. [73] El sincrotrón lo utilizan científicos de instituciones de investigación alemanas e internacionales en estaciones objetivo internas y externas. Es una de las instalaciones de investigación utilizadas para la investigación colaborativa financiada por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania .
EBRAINS es una infraestructura de investigación europea digital que se creó como parte del Human Brain Project (HBP), financiado por la UE. Forschungszentrum Jülich respalda la infraestructura proporcionando capacidades informáticas para simulaciones y análisis de big data. El objetivo es promover la investigación del cerebro y aplicar los hallazgos científicos en este campo a innovaciones inspiradas en el cerebro en la informática, la medicina y la industria. [53]
La Infraestructura europea para la fenómica vegetal a múltiples escalas y la simulación para la seguridad alimentaria en un clima cambiante (EMPHASIS) es una infraestructura distribuida paneuropea para el fenotipado de plantas. El objetivo de esta plataforma de la UE, coordinada por Forschungszentrum Jülich, es analizar y cuantificar las características externas de las plantas (el "fenotipo"), como la arquitectura de las raíces o el número de hojas. EMPHASIS integra sistemas de información con adquisición de datos utilizando modelos matemáticos y ayuda a los científicos a analizar plantas para una agricultura europea sostenible en diferentes entornos con el objetivo de permitir una producción vegetal más eficiente en un clima cambiante. La UE ha aportado 4 millones de euros de financiación para la creación de la plataforma. [55]
El Centro de RMN Biomolecular es una cooperación entre el Instituto de Procesamiento de Información Biológica – Bioquímica Estructural del Forschungszentrum Jülich y el Instituto de Biología Física de HHU Düsseldorf. Utiliza varios espectrómetros de RMN de alto campo para espectroscopia de RMN de estado líquido y sólido para la investigación de proteínas biológica y médicamente relevantes para determinar, por ejemplo, la estructura tridimensional con alta resolución. Esta tecnología también se utiliza para investigar la base estructural de las afinidades y especificidades de estas macromoléculas en las interacciones proteína-ligando. [74]
El Centro de RMN Biomolecular cuenta con un espectrómetro de RMN de 900 MHz para espectroscopia de RMN de estado líquido, un espectrómetro de RMN de 800 MHz para espectroscopia de RMN de estado líquido y sólido, un dispositivo de 700 MHz para RMN de estado líquido, dos dispositivos de 600 MHz para espectroscopia de RMN de estado líquido RMN y otro espectrómetro de RMN de 600 MHz para espectroscopia de RMN de estado sólido. En 2014 se instaló un novedoso dispositivo de RMN de estado sólido mejorado con DNP de 600 MHz.
El Centro de Membranas del Forschungszentrum Jülich (aprox. 1.550 m 2 ) ofrece una infraestructura de investigación para el desarrollo de sistemas de membranas y cubre todo el espectro de servicios, desde la producción de los materiales necesarios y la caracterización con instrumentos analíticos hasta la prueba de módulos. y componentes. Una prioridad es el desarrollo de nuevos sistemas de membranas para la tecnología energética con el fin de separar los gases de efecto invernadero de los gases de escape y servir de base para nuevas pilas de combustible y baterías de estado sólido. [75]
Forschungszentrum Jülich dispone de un mástil de celosía de acero (124 metros de altura) para mediciones meteorológicas. Está equipado con plataformas a 10 m, 20 m, 30 m, 50 m, 80 m, 100 m y 120 m, sobre las cuales se colocan los instrumentos de medición. El mástil de medición se construyó en 1963/4 y es una estructura de acero triangular.
A principios de 2004 se puso en funcionamiento el superordenador IBM p690 cluster Jump, de gran paralelo. Con 1.312 procesadores Power4+ 2C de 1,7 GHz (41 nodos con 32 procesadores cada uno) y una memoria interna de 5 terabytes (128 gigabytes por nodo), el ordenador tenía un rendimiento máximo de 5,6 teraflop/s. Ocupaba el puesto 30 en la lista de las computadoras más potentes del mundo en el momento de su inauguración. Los nodos estaban conectados entre sí mediante un conmutador de alto rendimiento (HPS). A través de un sistema de datos globalmente paralelo, las aplicaciones tenían acceso a más de 60 terabytes de espacio de almacenamiento y a una unidad de cinta integrada con una capacidad de un petabyte. El clúster Jump de IBM p690 se ejecutó en el sistema operativo AIX 5.1. En 2008, el sistema fue reemplazado temporalmente por IBM Power6 p6 575 hasta que JuRoPA comenzó a funcionar.
JUBL se presentó en 2006 y se considera el predecesor de JUGENE. Tras la exitosa instalación de JUGENE a mediados de 2008, fue dado de baja.
El 22 de febrero de 2008 entró en funcionamiento el superordenador JUGENE, de gran capacidad paralela, basado en la arquitectura BlueGene /P de IBM. En ocasiones, fue la computadora más rápida de Europa y la computadora civil más rápida del mundo. En 2012 fue reemplazada por JUQUEEN.
El 26 de mayo de 2009 entraron en funcionamiento los dos ordenadores HPC-FF y JuRoPA. Los dos ordenadores se podían conectar para tareas específicas y juntos alcanzaron un rendimiento de 274,8 teraflop/s con Linpack, lo que los situó en el décimo lugar a nivel mundial. El sistema operativo fue SUSE Linux Enterprise Server . Esto significó que en 2009 tres computadoras estaban efectivamente en funcionamiento. Ambas computadoras fueron dadas de baja en junio de 2015 y reemplazadas por JURECA.
El superordenador JUQUEEN entró en funcionamiento en 2012. Tiene un rendimiento máximo de 5,9 petaflop/s y era el superordenador más rápido de Europa en el momento de su inauguración.
Centro Ernst-Ruska de Microscopía y Espectroscopía con Electrones (ER-C): [76]
Instituto de Simulación Avanzada (IAS): [79]
Instituto de Biociencias y Geociencias (IBG): [80]
Instituto de Procesamiento de Información Biológica (IBI): [81]
Instituto de Investigaciones sobre Energía y Clima (IEK): [82]
Instituto de Neurociencia y Medicina (INM): [83]
Instituto para la Economía Sostenible del Hidrógeno (INW) [84]
Centro Jülich para la Ciencia de Neutrones (JCNS): [85]
Instituto de Física Nuclear (IKP): [86]
Instituto Peter Grünberg (IGP): [87]
Instituto Central de Ingeniería, Electrónica y Analítica (ZEA): [88]
El Forschungszentrum Jülich está situado en medio del bosque Stetternich en Jülich ( distrito de Düren , Renania del Norte-Westfalia) y tiene una superficie de 2,2 kilómetros cuadrados. Se encuentra a unos 4 km al sureste de Jülich, aprox. 30 km al noreste de Aquisgrán y 45 km al oeste de Colonia . Algunas instalaciones del Forschungszentrum Jülich no se encuentran en el campus, sino aproximadamente a 1 km al oeste del campus, en las instalaciones del antiguo taller de reparación de los ferrocarriles federales (BAW).
Además de los institutos científicos y las grandes instalaciones, el Forschungszentrum Jülich cuenta con varias divisiones de infraestructura e institutos centrales, entre los que se incluye, por ejemplo, un cuerpo de bomberos de fábrica con personal las 24 horas, los 7 días de la semana, preparado para proteger a las personas, las propiedades, los animales y la naturaleza en y alrededor del Forschungszentrum Jülich. El objetivo del trabajo del Servicio Médico es garantizar unas condiciones de trabajo saludables en el Forschungszentrum Jülich. Los servicios ofrecidos van desde salud y seguridad en el trabajo hasta atención médica de emergencia y asesoramiento psicosocial. [89]
En el campus, el Instituto Estatal de Seguridad en el Trabajo (LAfA) de Renania del Norte-Westfalia gestiona un centro estatal de recogida de residuos radiactivos para Renania del Norte-Westfalia y Baja Sajonia. Este centro de recogida acepta residuos radiactivos del Forschungszentrum Jülich, así como otros residuos radiactivos (de baja actividad) de los dos estados federados antes mencionados.
Desde 1979, el Forschungszentrum Jülich también cuenta con su propia vía férrea para el transporte de mercancías, que es un callejón sin salida dentro del campus.
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )50°54′18″N 6°24′43″E / 50.90500°N 6.41194°E / 50.90500; 6.41194