美国能源部，是美国联邦政府负责能源开发政策制定，能源行业管理，能源相关技术研发、武器研制等职责的行政部门。能源部最初旨在能源生产与管理，后主要倾力在发展更好的技术、更有效率的能源以及能源教育上。冷战落幕后，能源部也投入放射性废料处理的相关研究以及环境品质的维护。
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西北太平洋国家实验室，创建于1965年，位于美国华盛顿州东部哥伦比亚河和亚基马河交界的沙漠地带，在第二次世界大战“曼哈顿工程”里生产美国原子弹核材料的汉福德基地的基础上建成。PNNL最初的任务是接管曼哈顿计划遗留设施及核废弃物处理及其相关研究，20世纪80年代末开始从事整个基础科学研究。PNNL隶属于美国能源部，现拥有4000多名科学家。其优势研究领域包括能源、环境、计算机、核能、放射化学等，特别是基础分子科学和计算机科学。
橡树岭国家实验室是美国能源部所属的一个大型多学科研究国家实验室，位于田纳西州橡树岭。此实验室成立于1943年，最初是作为曼哈顿计划的一部分，以生产和分离铀和钚为主要目的建造的，原称克林顿实验室。2000年4月以后由田纳西大学和巴特勒纪念研究所共同管理。
国家可再生能源实验室，位于美国科罗拉多州戈尔登，是专门从事可再生能源和能源效率的研究和开发的机构。 NREL是政府所有的、由承包商经营设施，并由美国能源部提供资金支持。在这样的安排下，个人实体代表联邦政府经营整个实验室。 NREL也会收到国会的资金，以用于研究和进一步开发的项目。 NREL还国家光伏中心之下开展太阳能光伏 的研究。 因此NREL在光伏发电领域具有不小的研究实力，包括研究、开发、测试和部署。 NREL的研究基地内有多个设施专门用于光伏研究。
橡树岭科学与教育研究所，也译作橡树岭科学与教育学院，是美国能源部下辖的一个研究所，成立于1992年。 其任务是通过将学生和学者安置在寻求临时专业知识的组织中，以促进多种科学倡议。它是美国最大的科学家招聘机构之一，总部设在田纳西州橡树岭，专注于研究职业危害的健康风险、评估环境清理、应对辐射医疗紧急情况、支持国家安全和应急准备以及教育下一代科学家等议题。
Y-12国家安全大楼是美国能源部美国国家核安全局的设施，位于田纳西州橡树岭的橡树岭国家实验室附近。它作为曼哈顿计划的一部分建成，用作生产浓缩铀来制作首颗原子弹，被认为是核武器的诞生地。二战期间，该大楼被用作制作、生产核武器零部件等国防措施。
BaBar实验，或简称，是一项由来自不同国家的超过500名物理学研究人员以及工程人员共同参与的一项实验，主要是为了在约10 Gev能量下研究亚原子世界的情况。这一实验主要是为了探索CP破坏。BaBar实验在SLAC 国家加速器实验室进行，这个实验室是美国能源部下交给斯坦福大学在加利福尼亚州运行。
汉福德区，位于美国华盛顿州哥伦比亚河畔汉福德镇，由美国联邦政府设置与管理，用来处理各种核能废料产物，是美国最大的放射性核废料处理厂区。这个地区有许多别名，例如汉福德计划、汉福德工厂、汉福德工程工厂或汉福德核能储存地。它于1943年建立，最早是曼哈顿计划的一部分。在此地，兴建了B反应堆，是世界上第一个以钚运作的核反应堆。冷战期间，美国在此地建造核子武器。在冷战结束后，成为核能废料储存地。因为长期在此制造核能产品，曾经一度汉福德区成为美国遭核能污染最严重的厂区。现已经演变为美国能源部所属西北太平洋国家实验室。
情报和反情报办公室，也译作情报和反情报局，是美国能源部的内部情报机构，于2006年由此前的能源部多个情报和安全组织合并而成。 其任务是提供有关外国核武器、能源安全、科学和技术以及核技术、安全和废物的技术情报。
多任务放射性同位素热能发电机，简称MMRTG是一种放射性同位素热能发电机，主要为美国宇航局太空探索任务如而开发，隶属美国能源部核能办公室下辖的太空和国防电力系统办公室所管辖。该发电机由航空喷气洛克达因和德立台能源系统公司组成的专业团队所研发。
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