基本介紹
- 中文名：輻照量
- 學科：物理
概念,輻照技術的套用領域,1、食品輻照保藏領域,2、醫療產品輻射滅菌消毒領域,3、工業領域－輻射化工,4、在其他方面套用,
概念
將輻射到物體表面某一面的輻照度Ee在時間t內的積分稱為輻照量He，即
He=∫Eedt
He的計量單位是焦（耳）每平方米（J/㎡)
如果面元上的輻照度Ee與時間無關，則上式可化簡為He=Eet
輻照技術的套用領域
輻射加工有著廣泛的套用,它能與國民經濟中的各行各業相結合,形成新產業或形成新的經濟成長點.把輻射加工套用歸納起來有許多方面。已經產業化和商業化套用的領域有：食品輻照保藏、醫療用品輻射滅菌消毒、輻射化工、三廢治理等。
1、食品輻照保藏領域
消毒滅菌方法有很多，如：熱力消毒法、化學藥劑（包括液體和氣體消毒劑）消毒法、紫外線消毒法、微波消毒法、超音波消毒法、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，它的主要缺點是：滅菌不徹底；不適用於那些對熱敏感的材料（如塑膠製品、一些橡膠製品等）；這種方法還要消耗大量的能源；它不能連續作業，無法大批量生產。這是一種原始的、落後的方法。
氣體熏蒸方法是用化學物質的氣體，對被滅菌物品進行熏蒸，主要使用的化學物質是環氧乙烷、溴甲烷等。比起前一種方法它有了較大進步：它能較大批量生產，滅菌較徹底。但是，這種方法的缺點有很多：工藝參數多、控制較難；不能連續生產；包裝材料必須是能透氣的（又不能透菌）；被滅菌的產品中有壓緊而不能滲進氣體的地方將會有微生物殘留；在產品中有化學物質殘留等。特別值得指出的是，這些化學物質是強致癌物質，儘管對殘留量有明確的限值，但畢竟還是有殘留，對人類健康造成威脅。
繼前兩種方法之後，人們採用了先進的輻射滅菌的方法，使用的輻射源主要是放射性同位素鈷－60產生的γ射線及加速器產生的高能電子束或X射線。這種方法是一種環保型滅菌方法：它的滅菌工藝容易控制（只需要控制輻照劑量）；滅菌徹底、不存在熱對流和氣體擴散問題；因為它是在常溫下進行的，方法實用於各種對熱敏感的材料製品；可連續大規模生產；產品不會產生感生放射性且無任何污染。
“歐共體及其貿易夥伴自1991年起就明文禁止在醫療保健行業採用環氧乙烷、溴甲烷熏蒸法進行滅菌處理。根據1989年保護環境制定的《蒙特婁議定書》條款，損害臭氧層的二溴化乙烯，溴甲烷或環氧乙烷之類用於食品熏蒸和滅菌的化學物質，必須停止使用。取而代之的是無污染的鈷－60等γ射線輻照滅菌法。”（摘自《科學時報》）。
從以上的比較不難看出，輻照滅菌方法是最先進的滅菌方法，先進國家的大部分醫療衛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，環氧乙烷氣體熏蒸滅菌法被淘汰已是不可逆轉的潮流。
事實上輻照食品正逐步進入尋常百姓家，如脫水蔬菜、速食麵調料及真空包裝的熟肉製品、保健飲料、土特產品等。1998年6月1日起我國市場上所有出售的輻照食品必須貼上輻照食品標識後，也逐漸被消費者所認識、接受。
輻照食品是採用放射性60Co的γ射線、X射線或高能電子束等穿過食物機體，使其中的水分和各種營養物質發生電離作用後，破壞細胞內的DNA分子（細胞質的損傷和生物膜的破壞也是其中的重要過程），從而抑制蔬菜的發芽和生根。輻照後的糧食3年內不會生蟲、霉變； 大蒜、土豆、洋蔥經過輻照後能延長保存期6～12個月。
肉禽類食品經過輻照處理，可全部消滅黴菌、大腸桿菌等腐敗性和致病性微生物，從而大大延長了它們的保質期。開發輻照肉品，有利於增強我國肉類產品在國際市場的競爭實力。近年來我國肉類產量持續增長，如1995年我國畜肉類產量達到4966萬噸，占世界總產量20%，成為世界第一；但出口卻沒有同步增加，主要品種的出口量甚至下降，其中一個重要原因是相關肉製品衛生標準達不到歐美已開發國家和地區的進口要求。蒙特婁公約規定，已開發國家將在2005年前、開發中國家將在2015年前徹底禁止使用傳統製冷劑溴甲烷。這對我國通過冷凍冷藏來保存肉類的傳統方法提出了挑戰，卻為輻照肉品市場的發展提供了機遇。例如，流通在各大超市裡面的定量小包裝鮮肉產品，一般包裝下2～4℃時鮮肉的保質期是2天，即使是採用真空包裝或真空－充氣包裝，其保質期也只是5～7天，而如果採用真空包裝或真空－充氣包裝再利用低劑量輻照處理，在2～4℃下保質期為30天，且經過輻照處理的鮮肉已經有效地殺滅了各類寄生蟲和致病菌，大大有利於各類食源性疾病的預防。
2、醫療產品輻射滅菌消毒領域
醫療產品輻照消毒的套用：輻照消毒有滅菌徹底,無污染,無殘留,價格便宜,節省能源,操作方便,可在常溫下滅菌消毒等優點.已發展成為一種不可代替的新技術,形成了一定的產業規模,特別在國際上幾乎全部廢止化學消毒滅菌的辦法後.其套用具有不可替代的意義。我國有13億人口，31萬個醫療衛生機構，縣級以上的醫療機構約有1.5萬個，是全球醫療器械十大新興市場之一，已成為除日本以外亞洲最大的市場。2000年，我國的醫療器材市場容量達227億元，平均年增長率15%，占世界份額的3%，其中有相當一部分產品出口，對輻照滅菌有大量的需求。我國醫療器材主要還是採用ETO法滅菌，隨著蒙特爾國際環保公約的生效，生產企業已在逐步淘汰ETO法，轉而採用輻射滅菌法，所以說，一次性使用醫療器材的輻射滅菌有很大的潛在市場。
3、工業領域－輻射化工
輻射化工產品是輻射加工技術發展最快的領域。輻射化工是用電離輻射作用於物質產生的化學變化 (化合、 分解、交聯、聚合、接枝、固化、 降解等) 來實現材料改性的一種新的加工方法。它與常規加工技術(熱加工、 光加工、 化學加工等) 比較，主要特點是: 無須添加引發劑或催化劑， 能在常溫基至低溫下進行反應， 可合成或製備用常法難以獲得的高性能特殊材料。
輻射化工產品附加值高，套用面廣， 涉及通信電子、電力交通、石油化工、航空航天等諸多國民經濟重要領域，在同輻技術產業中占有十分重要的地位。 近十幾年來,隨著世界範圍產業結構的升級和環保意識的增強， 輻射化工作為一種高效、節能、無污染、易控制的綠色化工產業受到世界的普遍重視，顯示出旺盛的生命力。由於它工藝過程簡單,易操作,產品質量好,效益好,所以它以很高的速度迅速產業化。輻射化工主要是使多相高分子聚合物經γ射線輻照引發聚合而生產化工產品類。表4比較詳細的列出其套用.在這個領域中,已有許多產品,已經形成規模生產,例如熱收縮材料方面,已套用到電力和各種部門。
4、在其他方面套用
①、 在農業上：用輻射的辦法誘發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，可直接作為品種利用，或作為交配的母本材料。其目的是提高產量和使用品種早熟。這些方面已獲得可喜的成果。
②、 動物用配合飼料的殺菌：很早之前在外飼料添加物就有30多個品種被指定為輻射處理的對象。用輻射加工技術處理無菌飼料方面得到相當的發展，其套用前景非常可觀。實驗證明用高劑量照射蛋白質和胺基酸幾乎不引起營養學方面的變化，對維生素類的輻射分解，除了維生素A和E外，其他不存在問題。維生素A和E的分解程度和加熱處理相差不多，特別是實驗物用飼料中絕大部分都採用輻射加工處理。中國飼料行業中的如湖南屈原正虹科技集團以及正大集團等均可以考慮引進此技術和項目以套用在飼料生產及肉製品保鮮領域。
③、 輻射加工處理澱粉：輻射處理澱粉已受到廣泛的重視，並把它用作水產煉製品的副料，嬰幼兒食品，病人食品，乾燥肉汁的填充劑。總之用輻射處理澱粉的目的是作為工業原料的改質，作為食品材料的殺菌和加工適應性的改良。
④、 固定化酶的輻射加工處理：酶是對生物物體具有催化作用的蛋白質，因為易溶於水，所以只能使用一次，反應完了酶的活性有殘留，但對酶來說是不可回收的，加熱凝固沉澱後只有取出扔掉。像這樣酶的使用方法從節省資源角度來看是不經濟的。如果酶能固化參與綜合反應就能進行酶反應的自動化和連續化，這種絡合是在60Coγ射線照射下產生。例如日本川山島等於1975年將丙烯醯胺等的單體和酶的混合液一起放在乾冰丙酮上進行凍結，在不置換氮的前提下，用60Coγ射線以每小時1-9Gy的劑量照射5-10分種，使之結合，解凍以後，能夠製造出海綿膜結構或念珠狀的固定化酶。
⑤、 皮革的消毒，滅菌，防腐：特別對那引起新鮮的，剛剝離下來的皮革有著特殊的效果。例如剛剛剝下來的牛皮。羊皮可通過輻射加工處理，可使其不變質，不變味，可使其保持很長一段時間不會腐爛。
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後的牧草，進行飼養。特別這些牧草出口時都要經過輻射加工處理。
⑦、 在其他方面套用還很多，例如商品養護，花卉保鮮等。
由以上可以看出，輻照技術套用的領域非常廣泛。事實證明輻射加工技術是一項正在向產業化，商業化前進的技術，也說明輻射加工技術是極富生命力的事業。
