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文本内容:
食品辐照基本概念
一、放射性同位素与辐射有些同位素,其质子数和中子数差异较大,其原子核是不稳定的,它们按照一定的规律(指数规律)衰变自然界存在着一些天然的不稳定同位素,也有一些不稳定同位素是利用原子反应堆或粒子加速器等人工制造的不稳定同位素衰变过程中伴有各种辐射线产生,这些不稳定同位素称为放射性同位素低频辐射线(非电离辐射)]:波长较长、能量小(频率低),仅能使物质分子产生转动或振动而产生热,也可起到加热杀菌作用高频辐射线(电离辐射)|:频率较高、能量大,如X-,Y-射线,可使物质的原子受到激发或电离,因而可起到杀菌作用(冷杀菌)放射性同位素能放射出a、B(6+及8-)和丫射线,其过程称为辐射a-射线(称a-粒子)是快速运动的氢核(He),每一氧核含有两个质子和两个中子a-射线的穿透物质的能力很小,但电离能力很强B+、田是带正电荷与负电荷的高速电子,穿透物质的能力比a-射线强,但电离能力不如a-射线丫-射线是波长非常短的电磁波束(波长1-
0.001纳米),其本质与可见光相同Y-射线的能量较高,穿透物质的能力很强,其电离能力较a、B射线小a、B、丫等射线辐射的结果能使被辐射体产生电离作用故又称电离辐射低质子数的天然同位素中(除正常的氢以外),几乎中子数与质子数相等(N=Z),所以通常是很稳定的当元素的原子量增加时,其中子数增加超过了质子数,结果造成核的不稳定在大多数天然放射性同位素中,其中子数与质子数之比为
1.5:1时放射性下降至初始值一半所需的时间称为半衰期,以tl/2表示
二、辐照量单位与剂量测量
(一)放射性强度与放射性比度
1.放射性强度放射性强度,有称放射性活度,是度量放射性强弱的物理量单位贝可勒尔(Becqurel,简称贝可Bq)
2.放射性比度一个放射性同位素常附有不同质量数的同一元素的稳定同位素,此稳定同位素称为载体,因此将一个化合物或元素中的放射性同位素的浓度称为“放射性比度”,也用以表示单位数量的物质的放射性强度
(二)照射量照射量(Exposure)是用来度量X射线或Y射线在空气中电离能力的物理量,以往使用的单位为伦琴(Roentgen,简写R),现改为Si单位库仑/千克(Ckg-i),1伦琴二
2.58X10Cleg」o
1.吸收剂量单位被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收剂量,单位戈瑞(Gray,简称Gy)o
2.吸收剂量测量食品辐照过程物质吸收剂量是将剂量计暴露于辐射线之下而测得的,然后从剂量计所吸收的剂量来计算被食品所吸收的剂量常用的剂量测量体系有量热计、液体或固体化学剂量计及目视剂量标签
三、辐射源与食品辐照装食品的辐照装置包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制系统与安全系统
(一)辐射源辐射源是食品辐照处理的核心部分,辐射源有人工放射性同位素和电子加速器
1.放射性同位素辐射源食品辐照处理上用得最多的是6()CoY射线源,也有采用137cs Y辐射源
2.电子加速器电子加速器(简称加速器)是用电磁场使电子获得较高能量,将电能转变成射线(高能电子射线,X射线)的装置用于食品辐照处理的加速器主要有静电加速器(范德格拉夫电子加速器),高频高压加速器(地那米加速器)、绝缘磁芯变压器、微波电子直线加速器、高压倍加器、脉冲电子加速器等电子加速器可以作为电子射线和X射线的两用辐射源
(二)防护设备危害人体的两种途径一种是外照射,即辐射源在人体外部照射;另一种是内照射,放射性物质通过呼吸道、食道、皮肤或伤口侵入人体,射线在人体内照射食品辐照一般使用的是严格密封在不锈钢的叫(如辐射源和电子加速器,辐照对人体的危害主要是外辐射造成的电离辐射对人体的作用有物理、化学和生物3种效应,在短期内受到很大剂量辐射时,会产生急性放射病;长期受小剂量辐射会产生慢性病人体对辐射有一定的适应能力和抵御能力,目前一般规定全身每年最大允许剂量值为5x10-2Svo铅的相对密度大,屏蔽性能好,铅容器可以用来储存辐射源在加工较大的容器和设备中常需用钢材作结构骨架铁用于制作防护门、铁钩和盖板等用水屏蔽的优点是具有可见性和可入性,因此常将辐射源储存在深井内混凝土墙既是建筑结构又是屏蔽物,混凝土中含有水可以较好地屏蔽中子各种屏蔽材料的厚度必须大于射线所能穿透的厚度,屏蔽材料在施工过程要防止产生空洞及缝隙过大等问题,防止了射线泄漏
(三)输送与安全系统工业用食品辐照装置是以辐射源为核心,并配有严格的安全防护设施和自动输送、报警系统。