輻照損傷

輻照對於材料和元器件(包括半導體器件和IC)產生損傷的基本機理是電離損傷和位移損傷。電離損傷主要是在半導體和絕緣體中產生電子-空穴對,需要的能量較低;而位移損傷主要是在半導體中產生晶格空位(即原子離開晶格位置後所留下的空位),需要的能量要高得多。半導體中的這些損傷也就是造成器件和IC的輻照效應的根本原因。

基本介紹

  • 中文名:輻照損傷
  • 基本機理:電離損傷和位移損傷
  • GB1489111997輻照熟畜禽肉類衛生標準
  • GB1489151997輻照新鮮水果蔬菜類衛生標準
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輻射損傷

電離損傷

這是γ射線和x射線等高能量光子與固體物質相互作用時的主要損傷機理。對於光子能量超過半導體禁頻寬度的軟x射線(幾個eV)等,可以使半導體產生本徵激發——產生電子-空穴對;不同半導體的禁頻寬度不同,因此產生本徵激發所需要光子的平均能量也有所不同,對於Si和SiO2,該能量分別大約為3.6eV和17~18eV。如果光子能量超過此平均能量時,則在出現一次本徵激發的同時還將發射出一個較低能量的二次光子,若該二次光子的能量大於產生本徵激發的平均能量,則還有可能進一步產生出二次電子-空穴對。實際上,這種產生電子-空穴對的電離(本徵激發)過程,也往往是高能電子和高能離子在半導體中損失能量、產生輻照損傷的重要機理。只是中子射線,對半導體所產生的電離損傷是次要的,往往可以忽略。

位移損傷

造成這種損傷的輻射主要是高能量、大質量的粒子流,這些高能粒子可通過彈性碰撞——Rutherford散射來使晶格母體原子發生位移。對於Si晶體,產生一對間隙原子-空位所需要的平均能量為15eV~40eV。因此,能量>170keV的電子束即可在半導體中產生一系列間隙原子和空位。一般,高能光子不能產生位移損傷;正因為如此,所以在大功率器件中可採用g射線照射來控制少數載流子壽命。

防護標準

1、輻射防護標準是指導防護實踐的依據是人類在不斷發展核科學技術及其套用中保護自身安全的重要手段.隨著核科學技術套用的日益廣泛社會對電離輻射防護提出了更高要求
2、為控制電離輻射的照射和放射性物質的污染.保護職業性工作人員和居民的健康與安全所制定的各類人員他限值稱為輻射防護標準.輻射防護標準分四類:基本極限、推定極限、特準極限和參考水平.

輻射安全

國際

隨著技術經濟的發展和物質文明的提高以及法規的不斷健全與完善,隨著人們對輻照消毒滅菌優越性認識的不斷提高,輻照加工取代化學加工已是全球性的大勢所趨,前景十分光明。以食品輻照為例,食品輻照技術的開發始於20世紀40年代,世界各國眾多專家、學者在輻射工藝學、輻射化學輻射生物學微生物學營養學毒理學等方面都開展了大量的研究實驗工作,有關輻照食品的安全性研究成果報告達數千篇。食品輻照是一種物理加工過程,屬於冷加工,低能耗,不需添加化學藥物,不存在藥物殘留問題,能保持食品原有的色、香、味,這對風味食品以及不適於高溫滅菌的食品尤為重要。聯合國糧農組織、國際原子能機構和世界衛生組織共同資助,在1963年成立了“輻照食品安全性聯合專家委員會”,該委員會從1963年至1980年先後多次召開會議,根據多年來的研究成果、實驗積累的依據,於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,都不會因輻照引起毒性危害。因此,用輻照方法處理的食物是衛生安全的,不再需要進行毒理學方面的檢驗,同時在營養學和微生物學上也是安全的。1997年,該委員會高劑量研究小組宣告超過10KGy高劑量輻射也是安全的。這些結論極大地推動了世界各國輻照產業的發展,現已為國際上接受。
電腦輻射電腦輻射

中國

中國也早在1958年就進行了輻照土豆的人體實驗,後在國家科委和衛生部的組織領導下,“五五”期間進行了多項動物實驗,包括終生和傳代實驗;“六五”期間進行了四百餘人的人體試食實驗,並制定了七項輻照食品衛生標準;“八五”期間,又在前者工作基礎上進行了:(1)輻照食品類別標準的制定(糧食類、果蔬類、熟肉類、冷凍畜禽類、乾果果脯、調味品味);(2)輻照食品鑑別方法的研究。1997年6月正式頒布了六大類七大項輻照食品的國家標準。即:
輻照熟畜禽肉類衛生標準》GB14891.1-1997
輻照乾果、果脯類衛生標準》GB14891.3-1997
輻照香辛料類衛生標準》GB14891.4-1997
輻照新鮮水果、蔬菜類衛生標準》GB14891.5-1997
輻照冷凍包裝畜禽肉類衛生標準》GB14891.7-1997
輻照豆類、穀類及其製品衛生標準》GB14891.8-1997
輻照衛生標準的制訂,將使食品輻照走上健康發展的道路,它對保護人們身體健康和環境不受污染,對提高產品的質量和市場競爭力有重大意義。
近年來,尤其是西方已開發國家,如美國受食源性疾病的困擾使消費者對食品輻照的作用越來越認識深刻。食品的安全性和植物檢疫的衛生措施是當今世界必須解決的問題,中國已經加入世貿組織,食品輻照WTO認可的一項技術。因此,發展輻射加工,對促進中國與北美歐共體各國的出口貿易,減少貿易風險有重大的現實意義。

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