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嘉峪检测网 2018-10-29 14:16
钢铁的种类在国标及国际标准中已有详尽的分类,无论“天上飞”用钢、“海里游”用钢、“地上跑”用钢,大至国家利器,小至民生日常用品,钢铁种类成千上万,精细又大全,那么低背景钢究竟是什么钢?我们来扒一扒低背景钢说法的背景故事。
“低背景钢”的背景
维基百科中这样阐述:“低背景钢”(英文原称low-background steel),是指在1940年代和1950年代第一颗原子弹爆炸之前生产的任何钢。
美国陆军于1945年7月16日在新墨西哥Trinty沙漠举行了人类史上首次核试,史称“三位一体核试”,1945年8月美国向广岛和长崎各投放了一颗原子弹。二战结束后,几个大国在冷战初期进行了核武器试验,世界各地的背景辐射水平都在上升。
美博物馆收藏广岛核爆炸照片
现代钢被放射性核素污染,由于其出产运用了大气空气,低布景钢之所以称作低布景钢,是由于其没有遭到核污染。
从1857年取得美国专利的空气吹炼炼钢法(Kelly-Bessemer),将生铁转化为了钢,到现在用纯氧替代空气的氧气碱性转炉炼钢法(BOS),这两种工艺都要运用大气气体,其简单遭到空气中微粒的污染。现在的空气带着放射性核素,如钴-60等,这些放射性核素会被沉积到钢中,使其具有弱小的放射性特征。
1963年,即《部分制止核试验条约》公布之年,国际人类布景辐射水平达到了高于天然水平的0.15mSv/yr/年的峰值,但自那时以来,人为布景辐射指数下降到高于天然水平的0.005mSv/yr/年。但是,钴-60依然污染现代钢,由于它已经通过废钢供应链收回循环使用,还有如半衰期极长的的放射性核素碳-14等。
“低背景钢”的应用传说
“低背景钢”主要用于需要最高灵敏度的放射性核素检测装置中,如军用盖革计数器(一种专门探测辐射强度的记数仪器)、高级医疗器械(肺及全身扫描计数仪)、光子学设备、航空航天传感器等等,原因是用这些装置探测到放射性物质发出的辐射时,它们需要极低的辐射环境才能达到最佳灵敏度。
医学核磁共振
美国能源部(DOE)位于科罗拉多州杰弗逊县戈尔德93号公路的紧急医疗机构,是冷战期间为防止苏联核武袭击建立的战略机构,其中身体计数室的墙壁、地板和天花板由二战前的钢铁建造,其使用战前钢材,是因为它的放射性低于第二次世界大战后创造的钢材(不受核放射影响),其中两个计数室由钢质船体构成,其中一个房间由旧货车车轮和车轴上的钢制成,基于身体计数设备的极端敏感性,DOE认为此屏蔽是必要的。此机构是冷战时期的产物,1997年已被美国政府列为国家历史景点名录。
“低背景钢”的来源
哪里可以得到低背景钢?或是哪里去找1945年前生产的钢材?低背景钢的主要来源是在三位一体核试验前建造的船只,如在苏格兰斯卡珀湾海底,大约有50艘在第一次世界大战中被击沉的德国战列舰。
在水下,把海洋沉船钢材拆开,刮掉生长缠绕多年的藤壶就可再使用。这些钢材在制造时没有暴露在原子时代的空气中,也没有被回收再与新的含有放射性物质的钢混合。
虽然小批未受污染的钢材可以通过特殊工艺制造,其在空气中暴露量最小,但是成本会非常昂贵,而从1945年前战舰上回收的钢材很便宜。事实上,退役的美国战舰有大量的旧钢被再利用,例如1962废弃的印第安纳号战舰65吨的装甲板被伊利诺伊州va医院用作护罩,另有210吨进入犹他州医疗中心建造屏蔽室。
曾有消息报道,一个国家实验室的研究人员为了想屏蔽且不发射任何辐射,他们使用了从西班牙的圣伊格纳西奥号帆船上回收了铅镇流器,而该船已经躺在加勒比海底部450年了!
有报道曾指出,美国国家航天航空局(NASA)在旅行者航天器(1977年发射)中使用了一些从海底打捞上来的德国战舰的钢材,吊诡的是,NASA公开表示它无法确认德国舰队的钢铁是否进入太空。
“低背景钢”的现代剖析
在人类科技发达已能在太空行走的今天,使用“低背景钢”的概念及场景或是时代的产物,或是特定使用场景的需求。也或现只存在于电影情节,或只是个孤立的标题。
1975年后,核试验已转移到地下,虽然辐射不消除向空气中排放,但已经大大减少,就连被美国评为流氓国家的朝鲜,近几年的核试验也转为地下进行,而且自各种条约禁止核武器试验以来,加上核技术的飞速发达,及一些放射性同位素的半衰期短,空气中的背景辐射一直在减少。
钴-60的半衰期为5.26年,这意味着钢本身的放射性越来越低(1945年起的钴-60将达到原始水平的0.008%),新的BOS炼钢技术也使钢暴露在空气中的杂质不断减少。
日本福岛核泄漏后的人体检查
在人类都渴望地球一直和平相处,没有核试验,更没有核战争的年代,最终,对“低背景钢”的需求希望只是一种记忆。
来源:AnyTesting