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二战时美国航母“大黄蜂”号残骸,在南太平洋所罗门群岛附近大约1万7500英尺(约5334米)的深处被发现

2019-02-20

搜索团队通过声纳技术,自动装置发现了船骸,然后借助拍摄到的图像进行了确认。
 


水下拍摄图像


看到这样底色的图片,总会让我们恍然如梦,有一个耄耋老人,戴着一颗晶莹的宝石,缓缓朝我们走来。
 


泰坦尼克号


片刻后,我们从梦中醒来,注意到了这艘船的名字:大黄蜂。大黄蜂?不是战斗机嘛……其实,它是二战中美军约克城级航空母舰的三号舰。它的大哥约克城号航空母舰,葬身于著名的中途岛海战,而它,于4个月之后,在圣克鲁兹海战中受到重创丧失行动能力,被友军发射鱼雷击沉。

就像当年寻找泰坦尼克号一样,这些充满传奇故事的舰艇,早已成为一种情怀,虽然过了几十年,仍然散发着历史的醇香。

如果说,美国人一直在寻找那些曾经纵横波涛的战舰,并试图打捞上来,是在追忆往昔,是在纪念英雄,是在教育后人……

那么,中国近年来也经常寻找二战结束前的沉船,甚至还花大力气将其打捞上来,难道只是为了销售这些生锈的“废铁”?打捞这些二战沉船,究竟有什么意义呢?
 


沉船打捞


原因是这些饱经沧桑的“废铁”,恰恰是我国稀缺的“低背景钢”。目前,低背景钢的储量,比稀土还少。

低背景钢

“低背景钢”(英文原称low-background steel),又称低本底辐射钢,是指在1945年第一颗原子弹爆炸之前生产的钢。

美国陆军于1945年7月16日在新墨西哥州Trinty沙漠进行了人类历史上首次核试验,史称“三位一体核试”。同年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频繁的核试验。据统计,迄今为止人类已经进行了超过2000次核试验,而每一次核试验,世界各地的背景辐射水平都在上升。
 


空投原子弹


把生铁变成钢的工序中有一道是把杂质氧化,被氧化的杂质变成气体飞走或者变成渣漂在铁水上,再去除之。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。而因为二战后的大规模核试验,空气中漂浮的放射性核素(影响钢的主要是钴-60)浓度比二战前高了很多倍,这些放射性核素会被沉积到钢中,使其具有微弱的放射性特征……

大气中的主要放射性核素是氡,但是它的半衰期太短了,只有不到4天。大气中的氡含量比较稳定是因为有自然界的钍、铀之类的自然衰变不断补充,但是钢材中的氡脱离大气循环,很快就衰减得几乎没有了。而诸如C-14之类的,它们的半衰期又太长,长半衰期意味着辐射水平很低而影响较小。而钴-60的半衰期(5.27年)说短不短,说长不长,这导致它能在较长的一段时间内保持较高的辐射强度。

1963年,《部分制止核试验条约》公布时,全球人类背景辐射水平达到了高于天然水平的0.15mSv/yr/年的峰值。经过很多年,人为背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,通过废钢供应链收回进行循环使用,这种污染像传染病一样蔓延开来。
 


福岛核电站泄漏事故


低背景钢的用途

大家可能担心的问题:生活中用到的钢材一般都含有回收钢,有放射性,是不是对人体很危险?不必担心,这些放射性其实很低,对人体的影响可以忽略。但是对科研、军事和医疗等领域来说,这些放射性的影响却很大。例如大亚湾中微子实验,由于探测器极其灵敏,因此需要研制低放射性的材料,以排除背景辐射。

根据中科院高能物理研究所曹俊研究员的介绍,大亚湾中微子实验使用了国内钢厂生产的低放射性钢材。大亚湾中微子实验探测中微子,中微子本身的信号极其微小,为了探测到这一丁点的信号,探测器必须十分灵敏,科学家们还需要仔细研究来自背景本底的放射性信号。例如为了屏蔽宇宙射线的本底,实验大厅要建在地下;为了排除探测器材料里放射性同位素的本底,需要使用低放射性本底的不锈钢。

“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,原因是这些仪器本身依靠辐射作为计量手段,而钢本身的辐射会影响这些仪器接收到信号的准确性,所以它们需要低背景钢环境来获得最佳灵敏度。
 


医学核磁共振


既然知道背景辐射的来源,那么低背景钢的获取途径也就很容易想到:

1. 再等几年,使得大气环境基本恢复二战前的水平。空气中主要的放射性核素是Co-60,半衰期5.272年,再等50年就衰变得只有现在的1/1000了。既然如此,那现在先捞捞沉船满足需求,足够撑到不需要考虑本底辐射的时代了,前提是未来若干年不会有国家重启大气核试验,也没有核战。

2. 脱离大气,改用其它来源的纯净氧气。比如电解超纯水获得氧气。缺点是成本太高。

3. 打捞1945之前的沉船。其实只要是1945年之前炼的钢都可以,只是相比于其他工业产品,船舶使用的钢材量大而且集中,一艘船能捞两三万吨好钢出来,一艘巨轮的用钢量相当于几千辆战车坦克,后者的收集显然更加困难。

虽然低背景钢十分稀缺,且应用场景很多,但是需求的总量并不庞大,使用这样的手段基本可以得到满足。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。

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。

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。

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,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!

低背景钢的未来展望

和很多高新科技不同,低背景钢虽然用于很多精密设备的制造,本身却很难说有什么特殊的技术含量。我们不禁想起家里长辈们年轻时经常食用的粗粮糙米,在精米细面极大丰富的情况下,现在反倒成了另类的奢侈品。

“低背景钢”注定是一个过渡的概念,使用在特定的场景,存在于特定的时代,最终隐没于人类历史发展的长河中。

1975年后,核试验已转移到地下,虽然辐射依然要向空气中排放,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,空气中的背景辐射一直在减少。

人类渴望永久的和平,没有攻击性核试验,没有核威胁。过去,所有的钢都是低背景钢,而未来,所有的钢,也都将是低背景钢,可以说,这个概念终会消失,消失于记忆中,只刻印在那泛黄的书页上,成为人们回首往事的线索。

来自英国的质疑

我国的飞速发展,一直被西方某些势力视为威胁,今天,当我们打捞这些沉没的船只残骸时,他们又跳了出来。明知这些材料对于中国的意义,我们也并不讳言,然而欲加之罪何患无辞,好事者总是能找到角度,来掩盖自己不可告人的目的。

英国媒体称有中国船只打捞英国沉船卖废铁,事情发生于马来西亚和印尼海岸附近海域。

事实上,打捞地点虽然靠近马来西亚和印尼,但是处于我国南海的疆域范围内,属于中国领海。即便沉船当初确属英国,但是已经遗弃了几十年,连英国自己都不好意思宣示所有权了吧。一样东西,丢进了垃圾箱,都相当于放弃了所有权,而这还是丢进了别人家里,过了几十年想要回来,岂不是十分滑稽!
 


中国南海版图


英国国防大臣威廉姆森在得知消息后,只得不痛不痒地表示,“沉没的战舰应该不受打扰,牺牲的舰上官兵应该安息”。负责调查此事的博士福克则说:这种事简直就是刨坟掘墓!他们甚至发动国际组织谴责中国破坏沉船区域周边的海洋生态,以此来获取舆论的支持。

这种说法看起来冠冕堂皇,其实完全站不住脚。首先,只要是沉船(不是报废),必然伴随有逝去的灵魂,如果因此就不能打扰沉船,那么世界上所有的打捞作业,都将变得名不正言不顺。而事实上,打捞沉船又不是中国人的发明,在国际上,很多国家都会打捞自己境内的沉船。

比如现在的伽玛刀之类仪器用的就是英国在斯卡帕湾打捞的德国军舰作原料。按照英国防大臣的说法,不知道德国公海舰队在天之灵会怎么想这事。难道这就是传说中的只许英国放火,不许中国点灯?所以,无论从哪个角度来看,英国都没有资格来干涉中国打捞境内的沉船。

正如《阿Q正传》里面阿Q对尼姑说的:和尚摸得,我摸不得?这些英国沉船遭遇海上“摸金校尉”,终于被“摸”了。

西方大国工业化较早,工业化水平较高,在1945年之前就已经生产出了大量质量很高的钢,他们可以从报废、退役的部件中,很容易地获取这种材料,而对于我国来说,目前最好的办法就是打捞这些船只残骸。大英博物馆里,藏有中国的两万多件文物,如果说他们尚有一丝良知,就让这曾经沉没于汪洋的战舰,为现代的中国发展,给予一丝一毫的贡献吧。


来源:中国腐蚀与防护网