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，因为其生产使用了大气空气，低背景钢之所以称作低背景钢，是因为其没有受到核污染。

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，到如今用纯氧代替空气的氧气碱性转炉炼钢法（BOS），这两种工艺都要使用大气气体，其容易受到空气中微粒的污染。如今的空气携带放射性核素，如钴-60等，这些放射性核素会被沉积到钢中，使其具有微弱的放射性特征。

1963年，即《部分禁止核试验条约》颁布之年，世界人类背景辐射水平达到了高于自然水平的0.15mSv/yr/年的峰值，但自那时以来，人为背景辐射指数下降到高于自然水平的0.005mSv/yr/年。然而，钴-60仍然污染现代钢，因为它已经通过废钢回收循环利用，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。

美国能源部

2010年，由上海交通大学牵头，包括中国和美国的6家研究机构和大学（山东大学、中科院上海应用物理研究所、北京大学、雅砻江流域水电开发有限公司、美国马里兰大学和美国密西根大学），共40多位研究人员参与的寻找宇宙中暗物质的PandaXy（熊猫）计划在中国开始，2012年7月，合作组在上海交通大学完成了制冷设备、杜瓦系统内外罐、首期探测器等设备的建造和初步调试。

PandaX实验室建在世界最深的四川锦屏地下，这类实验的主要困难是地球上无处不在的放射性。宇宙线的干扰可以用极深的山洞上方的岩石覆盖来阻挡，而在PandaX实验里，山洞岩石的放射性由一个100吨的聚乙烯、铅及高纯铜组成的屏蔽体来屏蔽。

此外，探测器和屏蔽体所用的材料和光电倍增管，都预先经过了放射检测站的检测和预选，以确保它们本身的放射性强度不会给实验探测造成显著的背景干扰。

熊猫计划设备之压力容器

为了制造低辐射压力容器用钢，实验组按照核反应堆SS级标准生产容器用钢（其中CO的质量百分比应小于0.05%），采用液态铸铁和电解精炼镍、铬、锰、硅和铝生产核等级不锈钢（如SS304L），液态铸铁是在高炉中直接由铁矿、煤等生产的，以避免回收循环利用的废钢，采用这两个步骤都有助于最终获得低放射性的钢板。

Vacuum furnace，crucible and SS304L ingot

“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。