輻照厚度

《電氣工程名詞》第一版。 2100433B

1998年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

輻照裝置有兩種：一種是伽瑪射線輻照裝置，一種是電子加速器輻照裝置（分為X線輻照裝置和電子線輻照裝置，主要是電子線輻照裝置）2100433B

輻射加工有著廣泛的應(yīng)用,它能與國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各行各業(yè)相結(jié)合，形成新產(chǎn)業(yè)或形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。把輻射加工應(yīng)用歸納起來(lái)有許多方面。已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化應(yīng)用的領(lǐng)域有：食品輻照保藏、醫(yī)療用品輻射滅菌消毒、輻射化工、三廢治理等。

輻照食品輻照保藏領(lǐng)域

消毒滅菌方法有很多，如：熱力消毒法、化學(xué)藥劑（包括液體和氣體消毒劑）消毒法、紫外線消毒法、微波消毒法、超聲波消毒法、電離輻射滅菌法等，其中主要有以下三種：

①、高溫高壓（壓力蒸氣滅菌法）法

②、 氣體熏蒸（環(huán)氧乙烷）法

③、電離輻射（γ射線及電子束）滅菌法。

高溫高壓法是最早的滅菌方法，它的主要缺點(diǎn)是：滅菌不徹底；不適用于那些對(duì)熱敏感的材料（如塑料制品、一些橡膠制品等）；這種方法還要消耗大量的能源；它不能連續(xù)作業(yè)，無(wú)法大批量生產(chǎn)。這是一種原始的、落后的方法。

氣體熏蒸方法是用化學(xué)物質(zhì)的氣體，對(duì)被滅菌物品進(jìn)行熏蒸，主要使用的化學(xué)物質(zhì)是環(huán)氧乙烷、溴甲烷等。比起前一種方法它有了較大進(jìn)步：它能較大批量生產(chǎn)，滅菌較徹底。但是，這種方法的缺點(diǎn)有很多：工藝參數(shù)多、控制較難；不能連續(xù)生產(chǎn)；包裝材料必須是能透氣的（又不能透菌）；被滅菌的產(chǎn)品中有壓緊而不能滲進(jìn)氣體的地方將會(huì)有微生物殘留；在產(chǎn)品中有化學(xué)物質(zhì)殘留等。特別值得指出的是，這些化學(xué)物質(zhì)是強(qiáng)致癌物質(zhì)，盡管對(duì)殘留量有明確的限值，但畢竟還是有殘留，對(duì)人類健康造成威脅。

繼前兩種方法之后，人們采用了先進(jìn)的輻射滅菌的方法，使用的輻射源主要是放射性同位素鈷－60產(chǎn)生的γ射線及加速器產(chǎn)生的高能電子束或X射線。這種方法是一種環(huán)保型滅菌方法：它的滅菌工藝容易控制（只需要控制輻照劑量）；滅菌徹底、不存在熱對(duì)流和氣體擴(kuò)散問(wèn)題；因?yàn)樗窃诔叵逻M(jìn)行的，方法實(shí)用于各種對(duì)熱敏感的材料制品；可連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)；產(chǎn)品不會(huì)產(chǎn)生感生放射性且無(wú)任何污染。

“歐共體及其貿(mào)易伙伴自1991年起就明文禁止在醫(yī)療保健行業(yè)采用環(huán)氧乙烷、溴甲烷熏蒸法進(jìn)行滅菌處理。根據(jù)1989年保護(hù)環(huán)境制定的《蒙特利爾議定書》條款，損害臭氧層的二溴化乙烯，溴甲烷或環(huán)氧乙烷之類用于食品熏蒸和滅菌的化學(xué)物質(zhì)，必須停止使用。取而代之的是無(wú)污染的鈷－60等γ射線輻照滅菌法?！保ㄕ浴犊茖W(xué)時(shí)報(bào)》）。

從以上的比較不難看出，輻照滅菌方法是最先進(jìn)的滅菌方法，先進(jìn)國(guó)家的大部分醫(yī)療衛(wèi)生用品都是用這種方法滅菌。用輻照滅菌方法取代其它滅菌方法已是人們的共識(shí)，環(huán)氧乙烷氣體熏蒸滅菌法被淘汰已是不可逆轉(zhuǎn)的潮流。

事實(shí)上輻照食品正逐步進(jìn)入尋常百姓家，如脫水蔬菜 、方便面調(diào)料及真空包裝的熟肉制品、保健飲料、土特產(chǎn)品等。1998年6月1日起我國(guó)市場(chǎng)上所有出售的輻照食品必須貼上輻照食品標(biāo)識(shí)后，也逐漸被消費(fèi)者所認(rèn)識(shí)、接受。

輻照食品是采用放射性60Co的γ射線、X射線或高能電子束等穿過(guò)食物機(jī)體，使其中的水分和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生電離作用后，破壞細(xì)胞內(nèi)的DNA分子（細(xì)胞質(zhì)的損傷和生物膜的破壞也是其中的重要過(guò)程），從而抑制蔬菜的發(fā)芽和生根。輻照后的糧食3年內(nèi)不會(huì)生蟲、霉變；大蒜、土豆、洋蔥經(jīng)過(guò)輻照后能延長(zhǎng)保存期6～12個(gè)月。

肉禽類食品經(jīng)過(guò)輻照處理，可全部消滅霉菌、大腸桿菌等腐敗性和致病性微生物，從而大大延長(zhǎng)了它們的保質(zhì)期。開發(fā)輻照肉品，有利于增強(qiáng)我國(guó)肉類產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。近年來(lái)我國(guó)肉類產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，如1995年我國(guó)畜肉類產(chǎn)量達(dá)到4966萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量20%，成為世界第一；但出口卻沒(méi)有同步增加，主要品種的出口量甚至下降，其中一個(gè)重要原因是相關(guān)肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的進(jìn)口要求。蒙特利爾公約規(guī)定，發(fā)達(dá)國(guó)家將在2005年前、發(fā)展中國(guó)家將在2015年前徹底禁止使用傳統(tǒng)制冷劑溴甲烷。這對(duì)我國(guó)通過(guò)冷凍冷藏來(lái)保存肉類的傳統(tǒng)方法提出了挑戰(zhàn)，卻為輻照肉品市場(chǎng)的發(fā)展提供了機(jī)遇。例如，流通在各大超市里面的定量小包裝鮮肉產(chǎn)品，一般包裝下2～4℃時(shí)鮮肉的保質(zhì)期是2天，即使是采用真空包裝或真空－充氣包裝，其保質(zhì)期也只是5～7天，而如果采用真空包裝或真空－充氣包裝再利用低劑量輻照處理，在2～4℃下保質(zhì)期為30天，且經(jīng)過(guò)輻照處理的鮮肉已經(jīng)有效地殺滅了各類寄生蟲和致病菌，大大有利于各類食源性疾病的預(yù)防。

輻照滅菌消毒領(lǐng)域

醫(yī)療產(chǎn)品輻照消毒的應(yīng)用：輻照消毒有滅菌徹底,無(wú)污染，無(wú)殘留,價(jià)格便宜，節(jié)省能源,操作方便，可在常溫下滅菌消毒等優(yōu)點(diǎn).已發(fā)展成為一種不可代替的新技術(shù),形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，特別在國(guó)際上幾乎全部廢止化學(xué)消毒滅菌的辦法后。其應(yīng)用具有不可替代的意義。我國(guó)有13億人口，31萬(wàn)個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，縣級(jí)以上的醫(yī)療機(jī)構(gòu)約有1.5萬(wàn)個(gè)，是全球醫(yī)療器械十大新興市場(chǎng)之一，已成為除日本以外亞洲最大的市場(chǎng)。2000年，我國(guó)的醫(yī)療器材市場(chǎng)容量達(dá)227億元，平均年增長(zhǎng)率15%，占世界份額的3%，其中有相當(dāng)一部分產(chǎn)品出口，對(duì)輻照滅菌有大量的需求。我國(guó)醫(yī)療器材主要還是采用ETO法滅菌，隨著蒙特爾國(guó)際環(huán)保公約的生效，生產(chǎn)企業(yè)已在逐步淘汰ETO法，轉(zhuǎn)而采用輻射滅菌法，所以說(shuō)，一次性使用醫(yī)療器材的輻射滅菌有很大的潛在市場(chǎng)。

輻照工業(yè)領(lǐng)域－輻射化工

輻射化工產(chǎn)品是輻射加工技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域。輻射化工是用電離輻射作用于物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)變化(化合、 分解、交聯(lián)、聚合、接枝、固化、降解等) 來(lái)實(shí)現(xiàn)材料改性的一種新的加工方法。它與常規(guī)加工技術(shù)(熱加工、光加工、 化學(xué)加工等) 比較，主要特點(diǎn)是： 無(wú)須添加引發(fā)劑或催化劑，能在常溫基至低溫下進(jìn)行反應(yīng)， 可合成或制備用常法難以獲得的高性能特殊材料。

輻射化工產(chǎn)品附加值高，應(yīng)用面廣，涉及通信電子、電力交通、石油化工、航空航天等諸多國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域，在同輻技術(shù)產(chǎn)業(yè)中占有十分重要的地位。 近十幾年來(lái),隨著世界范圍產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，輻射化工作為一種高效、節(jié)能、無(wú)污染、易控制的綠色化工產(chǎn)業(yè)受到世界的普遍重視，顯示出旺盛的生命力。由于它工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易操作,產(chǎn)品質(zhì)量好，效益好,所以它以很高的速度迅速產(chǎn)業(yè)化。輻射化工主要是使多相高分子聚合物經(jīng)γ射線輻照引發(fā)聚合而生產(chǎn)化工產(chǎn)品類。表4比較詳細(xì)的列出其應(yīng)用。在這個(gè)領(lǐng)域中，已有許多產(chǎn)品,已經(jīng)形成規(guī)模生產(chǎn)，例如熱收縮材料方面,已應(yīng)用到電力和各種部門。

輻照在其他方面應(yīng)用

①、在農(nóng)業(yè)上：用輻射的辦法誘發(fā)人為的突變稱為突變育種，即利用突變改良品種。也就是從中選出有用的形質(zhì)，可直接作為品種利用，或作為交配的母本材料。其目的是提高產(chǎn)量和使用品種早熟。這些方面已獲得可喜的成果。

②、 動(dòng)物用配合飼料的殺菌：很早之前在外飼料添加物就有30多個(gè)品種被指定為輻射處理的對(duì)象。用輻射加工技術(shù)處理無(wú)菌飼料方面得到相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，其應(yīng)用前景非?？捎^。實(shí)驗(yàn)證明用高劑量照射蛋白質(zhì)和氨基酸幾乎不引起營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的變化，對(duì)維生素類的輻射分解，除了維生素A和E外，其他不存在問(wèn)題。維生素A和E的分解程度和加熱處理相差不多，特別是實(shí)驗(yàn)物用飼料中絕大部分都采用輻射加工處理。中國(guó)飼料行業(yè)的龍頭企業(yè)如湖南屈原正虹科技集團(tuán)以及正大集團(tuán)等均可以考慮引進(jìn)此技術(shù)和項(xiàng)目以應(yīng)用在飼料生產(chǎn)及肉制品保鮮領(lǐng)域。

③、輻射加工處理淀粉：輻射處理淀粉已受到廣泛的重視，并把它用作水產(chǎn)煉制品的副料，嬰幼兒食品，病人食品，干燥肉汁的填充劑?？傊幂椛涮幚淼矸鄣哪康氖亲鳛楣I(yè)原料的改質(zhì)，作為食品材料的殺菌和加工適應(yīng)性的改良。

④、 固定化酶的輻射加工處理：酶是對(duì)生物物體具有催化作用的蛋白質(zhì)，因?yàn)橐兹苡谒灾荒苁褂靡淮?，反?yīng)完了酶的活性有殘留，但對(duì)酶來(lái)說(shuō)是不可回收的，加熱凝固沉淀后只有取出扔掉。像這樣酶的使用方法從節(jié)省資源角度來(lái)看是不經(jīng)濟(jì)的。如果酶能固化參與綜合反應(yīng)就能進(jìn)行酶反應(yīng)的自動(dòng)化和連續(xù)化，這種絡(luò)合是在60Coγ射線照射下產(chǎn)生。例如日本川山島等于1975年將丙烯酰胺等的單體和酶的混合液一起放在干冰丙酮上進(jìn)行凍結(jié)，在不置換氮的前提下，用60Coγ射線以每小時(shí)1-9Gy的劑量照射5-10分種，使之結(jié)合，解凍以后，能夠制造出海綿膜結(jié)構(gòu)或念珠狀的固定化酶。

⑤、皮革的消毒，滅菌，防腐：特別對(duì)那引起新鮮的，剛剝離下來(lái)的皮革有著特殊的效果。例如剛剛剝下來(lái)的牛皮。羊皮可通過(guò)輻射加工處理，可使其不變質(zhì)，不變味，可使其保持很長(zhǎng)一段時(shí)間不會(huì)腐爛。

⑥、 牧草：牛羊食用的牧草有許多微生物和病菌，為了保證牛群、羊群的健康繁殖，已在食用輻射加工處理后的牧草，進(jìn)行飼養(yǎng)。特別這些牧草出口時(shí)都要經(jīng)過(guò)輻射加工處理。

⑦、在其他方面應(yīng)用還很多，例如商品養(yǎng)護(hù)，花卉保鮮等。

由以上可以看出，輻照技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛。事實(shí)證明輻射加工技術(shù)是一項(xiàng)正在向產(chǎn)業(yè)化，商業(yè)化前進(jìn)的高新技術(shù)，也說(shuō)明輻射加工技術(shù)是極富生命力的事業(yè)。

輻照概念

這種技術(shù)有別傳統(tǒng)的機(jī)械加工和熱加工技術(shù)，因而被譽(yù)為人類加工技術(shù)的第三次革命，其特點(diǎn)是放射源釋放的射線有很強(qiáng)的穿透能力?？缮钊氲轿镔|(zhì)內(nèi)部進(jìn)行“加工”，這種加工在常溫下進(jìn)行。由于加工者是高能射線以及由它引發(fā)的高度活性中間物，而不是分子熱運(yùn)動(dòng)，因此，能耗低、無(wú)殘留物、無(wú)環(huán)保問(wèn)題。所以是清潔的加工技術(shù)。而且其反應(yīng)易于控制，加工流程簡(jiǎn)單，適合產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)等。

輻照優(yōu)點(diǎn)

其優(yōu)點(diǎn)概括為：

1．工藝簡(jiǎn)單、容易控制。

2． 節(jié)約能源、加工效率高：輻照加工的能源消耗，只有熱加工和化學(xué)加工的1/40-1/200；是冷凍方法的1/20。

3．無(wú)環(huán)境污染；無(wú)化學(xué)藥物殘留；不損害加工產(chǎn)品的外觀品質(zhì)和內(nèi)在特性。

4． 加工過(guò)程中不會(huì)帶入任何雜質(zhì)；可帶包裝加工，提高效率的同時(shí)無(wú)二次污染。

5．不改變加工物質(zhì)的溫度，又稱為冷加工。

可以說(shuō)輻射加工技術(shù)是一種高新技術(shù)，這種新技術(shù)與其他加工技術(shù)比較，有明顯的特點(diǎn)：

（1） 采用的技術(shù)涉及面廣，知識(shí)密集程度高，有較強(qiáng)的專業(yè)性質(zhì)。

（2）可與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)相結(jié)合，滲透性強(qiáng)，可充分發(fā)揮輻射加工的作用。

（3） 產(chǎn)值增高、附加值高、社會(huì)效益好。

（4）產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)即廣泛又集中、潛力大、發(fā)展前景好。

（5） 一次性投資大。在建造輻照裝置、安全防護(hù)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面往往一次投資大。

（6）盈虧平衡點(diǎn)高。

輻照產(chǎn)業(yè)發(fā)展

輻射加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，北美、歐洲的輻照加工產(chǎn)品應(yīng)用已十分廣泛，亞洲、南美洲甚至比較落后的非洲，都相繼有不少裝置投入使用，年產(chǎn)值高達(dá)數(shù)千億美元。如美國(guó)九十年代中期產(chǎn)值已超過(guò)兩千億美元，為核電（730億美元）的3.5倍，占美國(guó)GDP的3.9%，并創(chuàng)造約370萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，是核電的9.3倍。近幾年來(lái)，輻射加工技術(shù)在配方、抗氧劑、交聯(lián)機(jī)理、性能檢測(cè)等方面的研究正向更深、更寬的方向發(fā)展，在材料科學(xué)、生命科學(xué)、生物工程、環(huán)境保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、醫(yī)療科學(xué)、電子工程、航空航天、地質(zhì)、石油化工等方面已取得重要成果。因此輻射加工技術(shù)正在突破傳統(tǒng)的應(yīng)用格局，向科技前沿和生產(chǎn)廣度滲透，形成許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

輻照我國(guó)輻射加工產(chǎn)業(yè)

我國(guó)輻射加工產(chǎn)業(yè)具有較好的技術(shù)基礎(chǔ)。近十幾年來(lái)，在改革開放大環(huán)境影響下，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展較快，年均以20%的速度增長(zhǎng)。然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)的輻射加工產(chǎn)業(yè)差距明顯，主要是產(chǎn)品品種少，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，許多重要產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域尚屬空白，不適應(yīng)市場(chǎng)需求。

根據(jù)2003年9月7～12日在美國(guó)芝加哥召開的國(guó)際第十四屆國(guó)際輻射加工年會(huì)提供的信息，認(rèn)為今后5年，國(guó)際輻射加工各行業(yè)的發(fā)展機(jī)會(huì)如下表1－1：

表1－1：輻射加工各行業(yè)的發(fā)展機(jī)會(huì)

食品輻照45% 煙道氣處理7% 藥品4%

醫(yī)療保健用品滅菌 21% 聚合物改性6% 仿形部件2%

包裝材料滅菌 11% 天然植物化學(xué)功能食品5% 線纜及化妝品0