解密北京正負電子對撞機特種鋼：軟得能擀麵條

北京正負電子對撞機(資料圖)

　　武鋼解密27年前為北京正負電子對撞機生產特種鋼

　　78噸鋼材軟得能擀麵條

　　對撞機：觀察微觀世界的顯微鏡

　　任務 揭秘微觀世界

　　正負電子在對撞機里相向高速迴旋、對撞，探測對撞產生的「碎片」——次級粒子並加以研究，就能了解物質微觀結構的許多奧秘。雖然我們還不能預言這些研究結果將會有什麼樣的實際應用，但可以相信，微觀奧秘的揭示一定會對人類的生活產生深遠的影響，就像電磁波的發現已成為信息時代的先導、對原子核的研究導致了核能的廣泛應用那樣。

　　原理 對撞產生新粒子

　　電子對撞機是一個使正負電子產生對撞的設備。它將各種粒子(如正電子和負電子、質子等)儲存在環形的高真空管道內，使之以接近光速的速度沿相反方向運動，在指定的點上(靶子)對撞。通過研究高能粒子與靶中粒子碰撞時產生的各種反應，研究其反應的性質，從而發現新粒子與新現象。

　　可以設想，用加速器的粒子轟擊靜止的靶，就像在一起交通事故中一輛汽車撞上另一輛停在路邊的汽車，碰撞的威力就不夠大(撞車的能量很大一部分要消耗到使停在路邊的汽車向前衝上)。如果使兩輛相向開行的高速汽車對頭相撞，碰撞的威力自然就大許多倍。基於這種想法，科學家們在上世紀70年代初研製成功了對撞機。

　　外形 碩大的羽毛球拍

　　北京正負電子對撞機的外形，像一隻碩大的羽毛球拍。圓形的球拍是周長240米的儲存環，球拍的把柄就是全長202米的行波直線加速器。

　　改造

　　1988年10月，北京正負電子對撞機(BEPC)在中國科學院高能物理所建成。

　　2003年底，國家批准北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII)。該工程(BEPCII)是我國重大科學工程中最具挑戰性和創新性的項目之一，於2004年初動工，2008年7月完工，2009年7月通過國家驗收。

　　應用

　　目前在凝聚態物理、材料科學、地球科學、化學化工、環境科學、生物醫學、微電子技術、微機械技術和考古等應用研究領域已取得了一大批成果：利用同步輻射光對高溫超導材料進行深入研究；微機械技術方面，製成了直徑僅4毫米的超微電機，這種電機在醫療、生物和科研等方面有獨特用途。(記者張雋瑋整理)

　　昨日長江日報記者獲悉，被《人民日報》稱為我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛星上天之後在高科技領域又一重大突破性成就的北京正負電子對撞機，運用到了武鋼生產的特種鋼材。這是時隔27年後武鋼首次對外披露。

　　52歲的李東波曾參與軋制，目前任職武鋼股份熱軋總廠一分廠工藝技術室丁班作業長。至今回憶起來，他仍是一臉自豪，認為這是他33年工作經驗中最牛的一次軋制。

　　距離北京正負電子對撞機竣工，已過去了27年。目前這台對撞機還在24小時運行。

　　據了解，北京正負電子對撞機是世界八大高能加速器中心之一，是我國第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基礎設施，由長202米的直線加速器、輸運線、周長240米的圓形加速器等組成，外形像碩大的羽毛球拍。

　　由於涉及諸多高端技術，對撞機的設計指標幾乎都是當時的極限。

　　當時北京正負電子對撞機所需的，是一種含碳量極低的特種鋼。在合金元素穩定的情況下，含碳量越低，強度越大，可用做電磁材料。

　　當年參與軋制的8名武鋼職工，現在僅有李東波尚未退休。他告訴長江日報記者，那批貨重約78噸，「在軋制過程中，材料軟到能擀麵條的程度，一拉就會斷，但我們要把它軋好。」

　　按照當時的技術條件，全國可軋制的鋼廠只有武鋼一家。彼時全國首條熱連軋生產線「1米7工程」已投產10年，對軋鋼的厚度、寬度、凸度控制日趨成熟。

　　「軋制的前一天，我們接到通知，第二天要軋制一批特種鋼，領導叮囑務必要一次成功，但沒有告訴我們用途。」時任班長、已退休的陳燕國回憶說。那時的8人班組有3名技校生，在當時屬於「高知」團隊，因為軋鋼出錯率小、工種熟練，被選中參與軋制。

　　陳燕國說，因為沒軋過這麼軟的材料，當時「心裡直打鼓」。當年廠里的技術團隊提醒說，注意調整張力和軋機的高度，盡量避免「鼓泡」。8人班組根據之前的生產經驗，軋制前把各設備全部清理一遍，保證不把軟得像麵條似的材料掛破。

　　生產過程持續了約1個小時，78噸特殊鋼材軋制完成。8個人圍著這批鋼材看了半天稀奇，但從外觀上根本看不出特別之處。經過後續冷卻等處理，這批鋼材被運往外地。

　　當時在現場的熱軋廠職工郭海洋告訴記者，遇到類似的特殊任務，萬一軋制失敗，廢鋼要即刻銷毀，避免泄密。

　　1988年10月20日謎底揭曉，《人民日報》報道北京正負電子對撞機首次對撞成功。消息傳回武漢，李東波等人才知道自己參與了如此重要的項目。他回憶說，此後熱軋生產線上再未軋制過類似鋼材。

　　2009年，北京正負電子對撞機完成5年改造，再次採用了武鋼高性能無取向硅鋼。

　　電子對撞機的核心器件是磁鐵，而製造磁鐵的主要材料就是硅鋼片。北京正負電子對撞機的硅鋼片全部採用的是武鋼生產的無取向硅鋼。不僅中國高能物理界製造高速器的磁鐵材料全部是「武鋼造」，而且在出口至日本、韓國、德國等國家的高能加速器磁鐵的磁鐵材料也全部是「武鋼造」。

　　據悉，中國新一代電子對撞機將於2020年開始研發，將是目前運行中的北京正負電子對撞機能量的60倍。(記者張雋瑋 通訊員朱滿義)

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