輻射加工,是指將電子加速器(0.2MeV~10MeV)產生的電子線或放射性同位素(Cs-137或Co-60)產生的γ射線的能量轉移給被輻照物質,電離輻射作用到被輻照的物質上,產生電離和激發,釋放出軌道電子,形成自由基,通過控制輻射條件,而使被輻照物質的物理性能和化學組成發生變化并能使其成為人們所需要的一種新的物質,或使生物體(微生物等)受到不可恢復的損失和破壞,達到人們所需要的目標。這種新的加工技術稱為輻射加工技術。比如,使高分子材料分別實現接枝、聚合、裂變或交聯,抑制或刺激生物生長,有效地殺滅害蟲、蟲卵、病菌等。 輻射滅菌是利用電磁輻射產生的電磁波殺死大多數物質上的微生物的一種有效方法。用于滅菌的電磁波有微波、紫外線(UV)、X射線和γ射線等。它們都能通過特定的方式控制微生物生長或殺死微生物。 例如微波可以通過熱產生殺死微生物的作用;紫外線使DNA分子中相鄰的嘧啶形成嘧啶二聚體,抑制DNA復制與轉錄等功能,殺死微生物;X射線和γ射線能使其它物質氧化或產生自由基(OH?H)再作用于生物分子,或者直接作用于生物分子,打斷氫鍵、使雙鍵氧化、破壞環狀結構或使某些分子聚合等方式,破壞和改變生物大分子的結構,從而抑制或殺死微生物。 輻射改性 編輯 radiation modification 在很多情況下電離輻射可以使高分子材料的物理、化學性能得到改善,從而提高了材料的應用價值,拓寬了其應用范圍。[1] 如通過輻射交聯提高聚烯烴融點、機械深度、耐油性等適用于電線電纜和熱收縮材料的應用。 利用輻射接枝技術提高基材的親水性、離子交換性等。 在電離輻射作用下,高分子化合物分子產生電離和激發,并發生交聯反應(見高分子輻照交聯)、裂解反應及其他化學的和物理的變化,從而改變其固有性質的過程。 在電離輻射作用下,交聯反應和裂解反應總是同時進行的。一般而言,如果乙烯類高聚物主鏈的碳原子上只有一個非氫的側基或無非氫的側基(怘CH2—CHR怘或怘CH2—CH2怘) 時,以交聯反應為主(R為烷基)。如果具有兩個非氫的側基(怘CH2—CRR′怘)時,則以裂解為主。 輻照交聯是在電離輻射作用下,高分子鏈與鏈之間通過自由基或離子產生橋鍵,形成三維網狀結構: 原理 這種網狀結構的高聚物具有不溶解于溶劑、也不易熔融等性能。例如,未輻照交聯的低密度聚乙烯,在 115~125°C熔融為粘液,經2×104戈瑞劑量輻照之后,加熱至250°C,外形仍保持不變,但本身變得柔順并富有彈性,其耐熱性、耐電性、耐腐蝕性、耐沖擊性等都大為提高。這種聚乙烯廣泛用于電線電纜絕緣層,泡沫塑料,熱收縮管、套、膜等方面。 輻照裂解是在電離輻射作用下,高分子主鏈發生斷裂的過程(輻照裂解一般很少裂解為單體分子)。高聚物經輻照裂解后,分子量下降,熔融溫度下降,在溶劑中的溶解度增加。這些新的性能賦予高聚物新的重要用途。如聚四氟乙烯經(2~3)×104戈瑞劑量輻照后,可裂解為幾微米的超細粉,是一種摩擦系數只有0.03~0.07的極好的固體潤滑劑。聚氧化乙烯(見聚環氧乙烷)經輻照裂解后,其分子量可降低到適于作紡織品精整時的增厚劑和溶液粘度的調節劑。 輻照食品 輻照,一種新的滅菌保鮮技術,糧、蔬、果、肉、調味品、中藥等領域均已應用,中國相關食品產量已占全球總量的三分之一。輻照食品指的是利用輻照加工幫助保存食物,輻照能殺死食品中的昆蟲以及它們的卵及幼蟲。消除危害全球人類健康的食源性疾病,使食物更安全,延長食品的貨架期。