屏蔽中子辐射的常用材料 二战的钢板和弹壳是废品?科学家用来探测神秘粒子(2)

图注：一封费米实验室的信件。这封信写于1974年，信中讨论到军舰钢板的用途。（图/费米实验室）

低放射性对于粒子物理研究是至关重要的。而放射性又是某些物质的特性，比如说重金属就会自发放射出高能粒子。屏蔽中子辐射的常用材料如果金属屏蔽罩的放射性太强，就可能导致实验检测出现误报，比如说新出的粒子可能来自于屏蔽罩而非实验本身。

特殊的中子束和战舰钢板帮助莱德曼及其团队获得了1988年的诺贝尔奖。莱德曼团队不仅设计了一种研究这些神秘粒子的全新方法，他们的装置还帮助科学家发现了一种全新的、被称为“μ中微子”的物质。

“利昂一直惊讶于这一发现。这些粒子就这样出现了，我不能确切地知道他是从哪儿发现这种粒子的。”费米实验室伊利诺伊州加速器研究中心主任、利昂的前同事罗伯特·凯普哈特说道。凯普哈特回忆起利昂曾搞到一支16英寸（406.4毫米）口径的战舰炮管并用该炮管过滤掉以错误角度移动的粒子。利昂的一个身材瘦小的研究生学生刚好可以钻进该炮管。

“哈哈，我很难再找到‘口径’那么小的研究生了，”利昂打趣道。

其他物理学家也意识到，他们可以在任何有需要的地方使用厚钢板将环境辐射隔离到探测器之外或者防止粒子逃离。到上世纪70年代，位于伊利诺伊州巴达维亚的国家加速器实验室（费米实验室的前称）获得了大量战时钢材用于实验屏蔽器和滤器，这些设备最终帮助科学家发现了全新的粒子。

大量的战时舰船在物理学实验中再次重现。“利昂·莱德曼的诺贝尔获奖发现就使用了当时已经退役的密苏里号战舰的钢板，”卡洛·琼蒂和金姆在《中微子物理学和天体物理学基础》教科书中这样写道。费米实验室的采购单显示了粒子科研对重型和轻型巡洋舰钢材的大量需求，比如福尔河号、阿斯托里亚号、罗诺克号和托皮卡号舰船。

“用的大多是舰船吃水线周围或是吃水线下方的钢盾，这部分钢板之所以这么厚是为了防备鱼雷的攻击，这样方有幸存的可能，”物理学家约翰·皮普尔斯解释道。皮普尔斯早在1971年就开始在费米实验室工作并于1989年继莱德曼之后成为实验室主任。