Az atomrobbantások miatt kellett acélt bányászni a roncsokból

Az emberiség történelme jól elkülöníthető, olykor egymást részben átfedő szakaszokra osztható, a történészek többek között ezek alapján tudják leírni a különböző társadalmak gazdasági, politikai, technológiai fejlettségét. A huszadik század elejét három szakasz: a két világháború, illetve a köztük eltelt békeévek határozták meg, míg 1945 után a hidegháború koráról, az űrkorszakról illetve az információs korszakról, majd a posztkommunizmus koráról beszélnek a történészek (a 21-század eddig eltelt éveire gyakorta a "poszt-9/11" megnevezést használják).

Nem annyira gyakori korszakmegjelölés mint a fentebbiek, de 1945. július 16-án megkezdődött, és tulajdonképpen ma is tart az atomkor. A dátum a hirosimai és nagaszaki atomtámadásokhoz vezető Manhattan-projekt első atomrobbantását, a Trinity-tesztet jelöli, aminek során egy 20 kilotonnás atombombát robbantott fel az amerikai hadsereg Új-Mexikóban. Az első nukleáris tesztet az atomhatalmakká váló országok részéről mostanáig több mint kétezer követte, amiknek több mint negyede légköri (azaz nem földalatti) atomrobbantás volt.

Ez az előbbi adat, ami szerint 1945 óta több mint ötszáz nukleáris eszközt robbantottak fel légköri tesztek során, vezet el cikkünk témájához. Az atomkor eljövetele ugyanis az acélgyártásban is korszakhatárt jelentett, mégpedig azért, mert a légkör alaposan megváltozott: a föld feletti atom- és termonukleáris robbantások hatására megnőtt a levegőben radioaktív izotópok mennyisége, emelkedett a háttérsugárzás szintje. A legmagasabb értéket 1963-ban mérték, akkor 0,15 millisievert/fő/év volt a természetes háttérsugárzáson felüli érték – nem csoda, hogy ebben az évben lépett érvénybe a légköri teszteket korlátozó nukleáris egyezmény a Szovjetunió és az Egyesült Államok között.

Mivel az acélgyártáshoz, azaz a magas széntartalmú vas acéllá alakításához levegő – a modernebb eljárások esetén tiszta oxigén – szükségeltetik, a sugárzó anyagokkal kis mértékben szennyezett levegő hatással lett az acélipari termékek minőségére is, azaz nőtt a gyártott acél radioaktívizotóp-tartalma, az 1945 után gyártott acél túlnyomó része kissé sugároz.

Ez a megnövekedett izotóptartalom alapvetően csaknem elhanyagolható mértékű, a hétköznapi alkalmazások során nem okoz gondot, azonban voltak (és vannak) olyan hiperérzékeny technológiák, amikben még ez is sok. Ilyenek például maguk a különféle sugárzásmérő műszerek, a sugárterhelést, elszenvedett sugárdózist mérő orvosi berendezések, illetve az ezeket védő szobák páncélfalai, fotonikai felszerelések, repülési, űrhajózási szenzorok. Ezek gyártásához tehát nem lehetett 1945 után készült acélt felhasználni.

Amikor mindezt felismerték a gyártók és megrendelők, kialakult egy új ipari kategória, az úgynevezett alacsony háttérsugárzású acél (nincs rá különösebben frappáns magyar kifejezés, angolul low-background steel, nevezzük hát LBS-nek). Gyakorlatilag ebbe a kategóriába tartozik minden 1945. július 16. előtt gyártott acélipari áru, illetve az ezekből készült termék, ezek ugyanis mérhetően kevesebb radioaktív izotópot tartalmaznak, mint az 1945 utáni acéláruk.

"Acélbánya" a tenger fenekén

Na de honnan tehettek szert a gyártók radioaktív izotópoktól mentes LBS-re? A válasz kissé bizarr, de tulajdonképp pofonegyszerű: háborús roncsokból, mégpedig olyan hajókból és tengeralattjárókból, amik a két világháború során süllyedtek a tenger fenekére, ezért a bennük lévő LBS levegőtől elzárva töltötte az atomkor legforróbb évtizedeit. Ezek a roncsok tehát olyan fémlelőhelyek, amelyekből kis adagokban a felszínre hozva, a különlegesen érzékeny műszerek gyártásához hasznosítani lehetett az értékes acélt. Mivel a költséges roncsbányászat is olcsóbb volt, mint a radioaktív izotópoktól mentes acél később kifejlesztett gyártási technológiája, az ebben érdekelt országok rá is tették a kezüket a könnyebben elérhető, sekélyebb vizekben pihenő roncsokra. A hatvanas-hetvenes években több száz tonna LBS-t ki is nyertek ezekből a háborús roncsokból, javarészt ki is merítve ezzel a lelőhelyeket.*

A légköri atomrobbantások pár évtizeddel ezelőtt szerencsére véget értek (utoljára Kína robbantott légkörben atombombát 1980-ban), Földünk légköre azonban még ma is jócskán tartalmaz radioaktív izotópokat, például kobalt-60-at (ami mondjuk a csernobili katasztrófának köszönhetően is bőven került a levegőbe). Manapság szerencsére a fejlett technológia már képes korrigálni az acélból származó sugárzás mértékét, ezért a napjainkban gyártott acél minden további nélkül felhasználható érzékeny műszerek gyártására is, nem szükséges hajóroncsokból szerezni LBS-t.

*A cikk megjelenése után írt olvasónk, dr. G. Szabó István, felhívva a figyelmet arra, hogy hasonló alacsony sugárzású acél felhasználásával készült egy berendezés 2010-ben a Központi Fizikai Kutatóintézetben (KFKI, ma MTA Energiatudományi Kutatóközpont). A vicces nevű Döme (DÖgnehéz Mérő Eszköz) alacsony-hátterű mérőkamrához a régi Erzsébet-híd roncsaiból használtak fel acélt. A Döme egy olyan alacsony-hátterű mérőkamra, ami a belsejében elhelyezett sugárzásmérő készülékek számára biztosít a környezethez képest jóval kedvezőbb mérési környezetet, vagyis alacsonyabb radioaktív hátteret (ez a háttér a 150-ed része a szabad levegőn mértnek). Döméről itt olvasható egy angol nyelvű ismertető.

Források:

• Low-background steel – Wikipedia
• Is steel from scuttled German warships valuable because it isn’t contaminated with radioactivity? – The Straight Dope

Nyitókép: a Trinity atomrobbantás ( U.S. Department of Defense)