輻照原理

隨著技術(shù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物質(zhì)文明的提高以及法規(guī)的不斷健全與完善，隨著人們對(duì)輻照消毒滅菌優(yōu)越性認(rèn)識(shí)的不斷提高，輻照加工取代化學(xué)加工已是全球性的大勢(shì)所趨，前景十分光明。以食品輻照為例，食品輻照技術(shù)的開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)40年代，世界各國(guó)眾多專家、學(xué)者在輻射工藝學(xué)、輻射化學(xué)、輻射生物學(xué)、微生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)和毒理學(xué)等方面都開(kāi)展了大量的研究實(shí)驗(yàn)工作，有關(guān)輻照食品的安全性研究成果報(bào)告達(dá)數(shù)千篇。食品輻照是一種物理加工過(guò)程，屬于冷加工，低能耗，不需添加化學(xué)藥物，不存在藥物殘留問(wèn)題，能保持食品原有的色、香、味，這對(duì)風(fēng)味食品以及不適于高溫滅菌的食品尤為重要。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)和世界衛(wèi)生組織共同資助，在1963年成立了“輻照食品安全性聯(lián)合專家委員會(huì)”，該委員會(huì)從1963年至1980年先后多次召開(kāi)會(huì)議，根據(jù)多年來(lái)的研究成果、實(shí)驗(yàn)積累的依據(jù)，于1980年正式向全世界提出：“任何食物受到10KGy以下照射量的輻照，都不會(huì)因輻照引起毒性危害。因此，用輻照方法處理的食物是衛(wèi)生安全的，不再需要進(jìn)行毒理學(xué)方面的檢驗(yàn)，同時(shí)在營(yíng)養(yǎng)學(xué)和微生物學(xué)上也是安全的。1997年，該委員會(huì)高劑量研究小組宣告超過(guò)10KGy高劑量輻射也是安全的。這些結(jié)論極大地推動(dòng)了世界各國(guó)輻照產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)已為國(guó)際上接受。

輻照試驗(yàn)

中國(guó)也早在1958年就進(jìn)行了輻照土豆的人體實(shí)驗(yàn)，后在國(guó)家科委和衛(wèi)生部的組織領(lǐng)導(dǎo)下，“五五”期間進(jìn)行了多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，包括終生和傳代實(shí)驗(yàn)；“六五”期間進(jìn)行了四百余人的人體試食實(shí)驗(yàn)，并制定了七項(xiàng)輻照食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；“八五”期間，又在前者工作基礎(chǔ)上進(jìn)行了：（1）輻照食品類別標(biāo)準(zhǔn)的制定（糧食類、果蔬類、熟肉類、冷凍畜禽類、干果果脯、調(diào)味品味）；（2）輻照食品鑒別方法的研究。1997年6月正式頒布了六大類七大項(xiàng)輻照食品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。即：

《輻照熟畜禽肉類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.1-1997

《輻照干果、果脯類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.3-1997

《輻照香辛料類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.4-1997

《輻照新鮮水果、蔬菜類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.5-1997

《輻照冷凍包裝畜禽肉類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.7-1997

《輻照豆類、谷類及其制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB14891.8-1997

輻照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的制訂，將使食品輻照走上健康發(fā)展的道路，它對(duì)保護(hù)人們身體健康和環(huán)境不受污染，對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有重大意義。

90年代以來(lái)，尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)受食源性疾病的困擾使消費(fèi)者對(duì)食品輻照的作用越來(lái)越認(rèn)識(shí)深刻。食品的安全性和植物檢疫的衛(wèi)生措施是當(dāng)今世界必須解決的問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)加入世貿(mào)組織，食品輻照是WTO認(rèn)可的一項(xiàng)技術(shù)。因此，發(fā)展輻射加工，對(duì)促進(jìn)我國(guó)與北美及歐共體各國(guó)的出口貿(mào)易，減少貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

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。可深入到物質(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)模化生產(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(kāi)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(kāi)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

輻照是利用放射性元素的輻射去改變分子結(jié)構(gòu)的一種化工技術(shù)。

工業(yè)上的應(yīng)用

通過(guò)輻照，使高分子材料之間的長(zhǎng)線形大分子之間通過(guò)一定形式的化學(xué)鍵連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它可以使高分子之間的束縛力大大增強(qiáng),進(jìn)而增強(qiáng)材料的熱穩(wěn)定性，阻燃性,化學(xué)穩(wěn)定性，耐滴流性,強(qiáng)度和耐應(yīng)力開(kāi)裂。輻照的方式可以有多種，比如x射線，高速電子流等。應(yīng)用的領(lǐng)域主要有建筑布線、汽車用線、耐熱電子線材和軍工領(lǐng)域。

食品業(yè)的應(yīng)用

這是一種利用放射性元素的輻射殺菌的技術(shù)，在食品行業(yè)中一度流行。雖然這種技術(shù)殺菌效果很好，但是輻射照射如果把握不好，可能會(huì)改變食物的味道。為此，國(guó)家制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照此劑量進(jìn)行輻照，并且要求在輻照食品包裝上要注明輻照字樣。

GB 14891.2-1994 輻照花粉衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.6-1994 輻照豬肉衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.1-1997 輻照熟畜禽肉類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.3-1997 輻照干果果脯類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.5-1997 輻照新鮮水果、蔬菜類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 5137.3-2002 汽車安全玻璃試驗(yàn)方法第3部分:耐輻照高溫潮濕燃燒和耐模擬氣候試驗(yàn)

GB 16334-1996 γ輻照裝置食品加工實(shí)用劑量學(xué)導(dǎo)則

GB 14891.4-1997 輻照香辛料類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.7-1997 輻照冷凍包裝畜禽肉類衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 14891.8-1997 輻照豆類、谷類及其制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

GB 17279-1998 水池貯源型γ輻照裝置設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)則

GB/T 17683.1-1999 太陽(yáng)能在地面不同接收條件下的太陽(yáng)光譜輻照度標(biāo)準(zhǔn)第1部分:大氣質(zhì)量1.5的法向直接日射輻照度和半球向日射輻照度

GB/T 18524-2001 食品輻照通用技術(shù)要求

GB/T 18525.1-2001 豆類輻照殺蟲(chóng)工藝

GB/T 18525.2-2001 谷類制品輻照殺蟲(chóng)工藝

GB/T 18525.3-2001 紅棗輻照殺蟲(chóng)工藝

GB/T 18525.4-2001 枸杞干葡萄干輻照殺蟲(chóng)工藝

GB/T 18525.5-2001 干香菇輻照殺蟲(chóng)防霉工藝

GB/T 18525.6-2001 桂園干輻照殺蟲(chóng)防霉工藝

GB/T 18525.7-2001 空心蓮輻照殺蟲(chóng)工藝

GB/T 18526.1-2001 速溶茶輻照殺菌工藝

GB/T 18526.2-2001 花粉輻照殺菌工藝

GB/T 18526.3-2001 脫水蔬菜輻照殺菌工藝

GB/T 18526.4-2001 香料和調(diào)味品輻照殺菌工藝

GB/T 18526.5-2001 熟畜禽肉類輻照殺菌工藝

GB/T 18526.6-2001 糟制肉食品輻照殺菌工藝

GB/T 18526.7-2001 冷卻包裝分割豬肉輻照殺菌工藝

GB/T 18527.1-2001 蘋果輻照保鮮工藝

GB/T 18527.2-2001 大蒜輻照抑制發(fā)芽工藝

GB/T 15972.54-2008 光纖試驗(yàn)方法規(guī)范第54部分：環(huán)境性能的測(cè)量方法和試驗(yàn)程序伽瑪輻照

GB/T 21659-2008 植物檢疫措施準(zhǔn)則輻照處理

GB/T 21926-2008 輻照含脂食品中2-十二烷基環(huán)丁酮測(cè)定氣相色譜/質(zhì)譜法

GB/T 15447-2008 X、γ射線和電子束輻照不同材料吸收劑量的換算方法

GB 17568-2008 γ輻照裝置設(shè)計(jì)建造和使用規(guī)范

GB/T 22545-2008 寵物干糧食品輻照殺菌技術(shù)規(guī)范

GB/T 6495.3-1996 光伏器件第3部分:地面用光伏器件的測(cè)量原理及標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度數(shù)據(jù)

GB/T 6495.4-1996 晶體硅光伏器件的I-V實(shí)測(cè)特性的溫度和輻照度修正方法

GB/T 23748-2009 輻照食品的鑒定DNA彗星試驗(yàn)法篩選法

GB 10252-2009 γ輻照裝置的輻射防護(hù)與安全規(guī)范

GB/T 26168.2-2010 電氣絕緣材料確定電離輻射的影響第2部分：輻照和試驗(yàn)程序

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(shū)》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。”（摘自《科學(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(chóng)、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(kāi)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(chóng)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)用前景非常可觀。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。總之用輻射處理淀粉的目的是作為工業(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灾荒苁褂靡淮危磻?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

它同鈷源輻照一樣，具有常溫、無(wú)損傷、無(wú)殘毒、環(huán)保、低能耗、運(yùn)行操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、適宜于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。與鈷源相比，其最大優(yōu)點(diǎn)是輻照束流集中定向，能源利用充分，輻照效率高，不產(chǎn)生放射性廢物。隨著鈷源售價(jià)的飛漲、廢源處理費(fèi)用的上升，電子加速器輻照裝置具有明顯的價(jià)格和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。用能量為l0MeV的高功率電子加速器建設(shè)高能電子輻照中心，在發(fā)展輻照加工產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，開(kāi)展輻照工藝和輻照新領(lǐng)域的研究，在國(guó)內(nèi)外都是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)和開(kāi)拓性的工作，具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和不可估量的潛在價(jià)值，是國(guó)際上倍受關(guān)注的高科技領(lǐng)域之一。

用射線來(lái)輻照代表著國(guó)際加工業(yè)的發(fā)展方向。電子加速器技術(shù)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品或農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行輻照加工，主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

1) 利用電子束輻照快速晶閘管、芯片，可改變優(yōu)化產(chǎn)品的性能。

2) 降解水產(chǎn)品、蜂制品中殘留氯霉素，達(dá)到出口國(guó)的農(nóng)藥殘留衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

3) 農(nóng)副產(chǎn)品、食品、海、水產(chǎn)品的保鮮。達(dá)到殺菌、殺蟲(chóng)、抑制發(fā)芽、延長(zhǎng)貨架期的目的。

4) 一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品的消毒滅菌（醫(yī)用敷料、紗布、手套、手術(shù)用醫(yī)療器械等）

5) 中成藥、保健品的殺菌利用電子束，能有效殺死中成藥、保健品中的各種有害病菌，達(dá)到實(shí)用衛(wèi)生要求。

6) 黃玉、珍珠、水晶致色，提高產(chǎn)品品質(zhì)，增加產(chǎn)品附加值。

7) 高分子材料的降解。利用電子束降解PTFE，獲取微米級(jí)和納米級(jí)超細(xì)粉。

8) 可用于酒類的輻照陳化等。

9) 寵物飼料的殺菌。利用電子束能有效殺死寵物飼料中各種細(xì)菌，特別是沙門氏菌。從而達(dá)到寵物食用的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

10) 各種玩具的殺菌。為了保證各種玩具在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)菌污染會(huì)直接影響到兒童的身體健康，要對(duì)它進(jìn)行電子束殺菌，從而達(dá)到衛(wèi)生要求。

11) 化妝品原料中的有害菌和化妝品在生產(chǎn)中因污染產(chǎn)生的細(xì)菌將對(duì)皮膚帶來(lái)潛在危險(xiǎn)，而高溫滅菌又會(huì)破壞化妝品自身的特性，影響其質(zhì)量，利用電子束滅菌是在常溫下進(jìn)行的，對(duì)于不耐高溫的化妝品是一種理想的滅菌方法。

12) 商品養(yǎng)護(hù)（防霉）。各種商品經(jīng)電子束輻照后可起到防霉作用，從而達(dá)到對(duì)商品的養(yǎng)護(hù)。

和一般的用伽瑪射線來(lái)進(jìn)行輻照加工不同，利用加速器進(jìn)行輻照的優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)是：

1) 快速輻照。輻照加工時(shí)間短，例如對(duì)一箱產(chǎn)品殺菌，耗時(shí)僅1分鐘；而用伽瑪源輻照可能要數(shù)十分鐘。

2) 吸收劑量均勻。采用動(dòng)態(tài)的傳送裝置，產(chǎn)品吸收劑量的不均勻度<5%。一次性大批量加工也可以小批量加工，加工方式靈活而且加工速度快。

3) 無(wú)任何毒性和殘留，不添加任何化學(xué)試劑，不影響產(chǎn)品原有成分和品質(zhì)。

4) 可事先對(duì)產(chǎn)品密封包裝，在輻照時(shí)不拆產(chǎn)品包裝箱。能快速、安全通過(guò)。無(wú)二次污染。

5) 無(wú)環(huán)境污染。關(guān)機(jī)后無(wú)射線。安全可靠！而用伽瑪源存在源的浪費(fèi)和廢源的處理問(wèn)題。

6) 降解水產(chǎn)品、蜂產(chǎn)品中殘留氯霉素。

7) 投資低，產(chǎn)出高。鈷源的國(guó)際價(jià)格是2美元/居里，100萬(wàn)居里的鈷源是200萬(wàn)美元合計(jì)人民幣1600萬(wàn)元，而同等發(fā)射功率的15KW的加速器其價(jià)格在1000萬(wàn)人民幣左右。

應(yīng)用電子束直線加速器建立以處理食品、飲料、藥材、醫(yī)用器械等的輻照中心，對(duì)于提高食品質(zhì)量，保證食品安全，擴(kuò)大出口，具有重大意義，將會(huì)對(duì)我國(guó)特別是輻照中心周邊地區(qū)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，電子束直線加速器將會(huì)在一定領(lǐng)域逐漸替代以鈷源為放射源的輻照裝置。

國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)

? 加速器產(chǎn)品當(dāng)前市場(chǎng)量預(yù)測(cè)可年產(chǎn)3~5臺(tái)，產(chǎn)值1500萬(wàn)元~2500萬(wàn)元，隨著市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，數(shù)年后可年產(chǎn)10臺(tái)以上；

? 作為幅照加工中心，4KW加速器用于100kGy劑量的高分子材料加工，其加工能力約100kg/ h；用于10kGy消毒滅菌加工，加工能力約1噸/h；用于214Gy食品保鮮，加工能力約5噸/h。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)。

投資規(guī)模及設(shè)備需求

? 生產(chǎn)加速器形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)能力需投資1000萬(wàn)元~1500萬(wàn)元。

? 建立加速器輻照中心約需投資800~1000萬(wàn)元，其加工能力超過(guò)100萬(wàn)居里的鈷－60源。

所需主要原材料普通材料生產(chǎn)工藝流程：

? 生產(chǎn)加速器的工藝流程主要是整機(jī)總裝、總調(diào)。加速器部件主要由外協(xié)加工解決。

? 輻照中心生產(chǎn)工藝流程：把產(chǎn)品置于全自動(dòng)流水線上,連續(xù)輻照即可。

輻照熱收縮材料可應(yīng)用于能源、電力、交通、工礦等領(lǐng)域。國(guó)外的輻照熱收縮材料主要以聚烯烴和含氟聚合物為原料,主要用于電器、汽車、食品包裝等領(lǐng)域。我國(guó)的輻照熱收縮材料產(chǎn)品以聚烯烴為主要原料，作為電線電纜的接續(xù)材料和地下輸油管道防腐材料獲得廣泛應(yīng)用 。