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辐射技术介绍

返回列表 发布日期:2018-7-22 16:47:43【


核技术是核科学的技术应用,是当代最新的尖端技术和社会现代化的标志之一。

                          ——国家自然科学基金委员会

民用非动力核技术是指除核武器与核电之外的核技术,民用非动力核技术包括各类加速器、核探测器、成像装置、放射线医疗设备、放射性同位素及制品(治疗和显像药物)、辐射技术等,应用领域涉及工业、农业、医疗健康、环境保护、资源勘探和公众安全等。

辐射技术是民用非动力核技术的一个重要组成部分,是国家重点支持的高新技术领域。该技术利用核辐射与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应和生物效应,对被加工物品进行处理,以达到预定的目标。在工农业、医疗卫生、环境保护等领域得到广泛的应用。

    辐射技术的主要应用:

一、辐射消毒灭菌技术

辐射消毒灭菌技术是指利用钴60γ射线或能量低于10MeV以下的电子束杀灭需要消毒灭菌物品(如医疗卫生用品)中存活的有害微生物达到消毒灭菌的目的。

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辐射消毒灭菌技术的特点:

(1) 辐射方法和加热法以及化学法相比更节约能源,同时没有破坏环境和伤害人体健康的化学物质排放。

(2) 辐射方法可以在常温下进行,辐照样品温度几乎不改变,非常适合热敏材料制造的医疗用品或生物制品等。

(3) 辐射方法的射线穿透力强,能够穿透密封包装的样品,有效杀灭内部微生物。

(4) 辐射灭菌消毒效率高、操作简单、可连续作业、过程控制参数少、消毒灭菌质量易于保证,适合大规模加工。

(5) 辐射后没有任何化学物质在样品中残留,不会产生感生放射性。

二、食品辐照保藏技术

食品辐照是利用电离辐射对食品或食品配料的一种加工工艺过程。食品经辐照产生某些辐射化学与辐射生物学效应,可抑制发芽、延迟或促进成熟、杀虫、杀菌、防腐等,从而达到食品保鲜,延长保质期,减少损失或提高食品卫生品质等目的。经过长期研究和实际资料积累,国际相关组织得出结论:只要保持食品的原有感观及有害微生物的消灭,经辐照加工的食品是安全的。我国已经正式颁布多部辐照食品的国家标准。


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应用领域

辐照食品种类

灭菌

1. 肉类熟食制品(如:猪、牛、羊、鸡、鸭兔肉类与肉类制品)

2. 冷冻包装食品(如:鱼、虾、贝类)

3. 药品类制品(如:中成药、生化制品、生药原粉)

4. 脱水蔬菜

灭虫

1. 谷类、豆类及其制品

2. 干果、果脯类(如:花生仁、桂圆、空心莲、核桃、生杏仁、红枣、果脯及其他蜜饯食品)

3. 调料类(如:八角花椒、五香粉)

抑制发芽

新鲜根茎类蔬菜(如:洋葱、大蒜、马铃薯、生姜)

延长保存期与推迟成熟

1. 延长新鲜水果、蔬菜保存期(如:苹果、草莓、梨、茭白、花菜)

2. 推迟成熟(如:番茄、蘑菇、刀豆、胡萝卜、冬笋、荔枝、葡萄、猕猴桃)

改善品质口感

辐照白酒

食品辐照保藏技术的特点:

1)节约能源,传统的冷藏和加热消毒保藏方法同辐照方法相比耗费能源多十几倍甚至几十倍。

2)保持食品原有风味,辐照技术不会造成食品的明显升温,也没有对食品加压过程,所以可保持食品原有的色香味。

3)灭害效果明显,射线对深入食品内部的有效辐照将杀灭深藏的病菌、害虫、寄生虫和其他有害微生物,在不破坏食品的密封包装情况下可以有效延长食物保藏期。

4)辐照技术更加健康卫生和环保,辐照食品过程不需要添加任何化学添加剂或防腐剂,因此不会有残留毒性物质,不会污染环境,在限定能量的辐照条件下也不会产生感生放射性。

5)辐照可以改善一些食品品质,如:辐照白酒可以加速白酒醇化过程,使其口感变好。

6)辐照食品效率高,操作简单,可连续作业,过程控制参数少,消毒灭菌质量易于保证,适合大规模加工。

三、材料辐射改性技术

辐射引发化学过程具有很多特点:不受温度、压力等条件和体系状态的限制,通过辐射能量和强度等参数的控制可以有效控制化学反应过程,穿透性强的辐射可以实现深部的均匀照射而引起化学反应,一般情况下不需要添加引发剂、催化剂、所得产品纯度较高,容易实现工艺自动化,有利于节能和环保。

材料辐射改性技术是基于辐射化学效应而开发的,辐射改性相关的化学反应主要有:辐射聚合、辐射交联、辐射降解、辐射接枝及辐射固化等。

化学反应类型

主要过程

应用领域

辐射聚合

辐射作用下高分子单体相互聚合而形成高聚物。

防弹有机玻璃,木塑地板,用作絮凝剂、增稠剂、减阻剂和分散剂的聚丙烯酰胺。

辐射交联

辐射作用下大分子之间形成化学键交联,形成三维网状结构。

特种线缆绝缘层改性,

辐射硫化制造轮胎,泡沫塑料,热收缩材料。

辐射降解

辐射作用下聚合物分子的主链发生断裂,分子质量下降。

制造聚四氟乙烯优质润滑剂,纺织品调节剂,造纸黏合剂。

辐射接枝

辐射作用下使主干聚合物与单体在链侧发生聚合反应而生成辐射接枝共聚物。

电池隔膜和离子交换膜的改性,纤维辐射接枝改性,医用高分子材料改性。

辐射固化

低聚合物经辐射聚合而发生硬化的技术。

涂料、油墨改性。

 

四、辐射技术其他应用

辐射技术其他应用主要有:辐射技术育种,半导体材料及器件的辐射改性,辐照宝石着色,辐射对废气脱硫脱硝,辐射处理污水,辐射处理污泥等。

    

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