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太鋼先進材料助力人類探索中微子

近日,太鋼集團向中科院廣東江門中微子項目提供了近2000噸低本底不銹鋼鋼板和棒材,用于該實驗站主結構不銹鋼球形網殼的制作。隨著近期實驗站球形網殼的制作完成,標志著該項目建設進入了新的階段。這是太鋼瞄準國家重大需求和“卡脖子”產品技術,持續加大研發和科技攻關力度,大力開發高精尖特殊鋼產品取得的又一成果。

江門中微子實驗站是繼大亞灣中微子實驗之后,由我國主持的第二個大型中微子實驗項目,是我國高能物理研究的重大科學實驗工程。項目于2015年啟動建設,預計2022年完成建設。該試驗站建在地下700米深處,實驗的科學目標是利用反應堆中微子震蕩確定中微子的質量順序,對于人類了解物質微觀基本結構和宇宙的起源與演化具有重要意義。

該試驗站的關鍵裝置就是位于該不銹鋼主結構球形網殼內玻璃球體中約2萬噸烷基苯為液體閃爍體的探測器,該探測器是世界上能量精度最高、規模最大的液體閃爍探測器。為了保證探測器準確度和靈敏度,探測器被不銹鋼主結構球形網殼支撐并置于一個巨大的水池中心,通過水包圍以屏蔽周圍環境的本底。本底是指物體本身放射性的一種表征方式,本底越低代表其放射性越低。球形網殼的建成將是全世界最大的不銹鋼球形網殼結構,也是中國首例大型不銹鋼結構。

為控制裝置自身的本底水平,球形網殼用鋼必須采用耐腐蝕的不銹鋼,同時要求不銹鋼材質本身放射性元素含量要低。負責該項目設計的中國科學院高能物理研究所專家對國內各生產不銹鋼廠家的本底情況摸底后,認為太鋼核級不銹鋼的本底比較低,但還不能滿足探測器主結構球形網殼對本底的要求,于是帶隊專門走訪太鋼,看在現有基礎上能不能繼續降低本底水平。

太鋼核電用不銹鋼團隊在了解到項目需求后,立即組織對太鋼三條不銹鋼冶煉生產線及其核電用不銹鋼的冶煉石灰、白云石、高爐鐵水、鉻鐵、電解鎳等原輔料的本底水平進行一一摸排,最終認為煉鋼二廠北區的冶煉工藝本底水平最好。每爐鋼冶煉完成后,取樣送高能所進行本底測試,測試合格的爐號作為中微子項目鋼板、棒材的專用坯料。通過精心組織冶煉,本底水平得到很好控制,滿足了中微子項目鋼板合同對單重、合同量、批次間一致性、穩定性等各方面的要求,圓滿完成了供貨任務,再一次體現了太鋼的責任與擔當。

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