（精选）辐照加速器产业项目建议书(可编辑)

1、辐照加速器产业项目-建议书 辐射加速器产业项目建议书 一引言 辐照加工就是用具有高能量的射线如射线射线电子束等照射被加工产品 辐射加工可以广泛用于农产品的杀虫保鲜抑制发芽食品饮料的消毒灭菌医疗卫生 用品和日用品的消毒各种高分子材料的改性固化聚合交联等领域 辐射源可以选用放射性同位素如钴-60或铯-137利用其放射出的射线照射或者 是利用电子加速器将电子束加速到高能也可用高能电子束打靶产生的射线作为辐射射 线 放射性同位素利用律低安全防护要求复杂费用高原材料及废料的储存运输都需 要特殊的条件和要求而用电子加速器把电子束加速到一定能量作为辐射源有许多优点 如能量大小可调节能量集中可以定向辐照射线利

2、用率高适用范围宽成本低关机 后没有辐射污染安全防护性好因而是适合大规模推广的辐射源 首先我们来看一看目前电子束辐射加速器的类型及应用 表1 电子束辐射加速器分类及应用 分类 能量 束流动功率 机器类型 应用范围 涂层固化 电子帘加速器 建筑装饰材料 低 能 加 速 50500 几百 高压倍加速 cw 多层柔性薄型 器 Kev kw 绝缘芯变压器 ICT 复合材料 磁性材料 薄膜改性 高气压型倍加速 CW 高频高压加速器 辐射交联电线电缆 Dynamitron 热收缩材料 中 能 加 速 0550 几十 高频单腔电子加速器 聚乙烯发泡塑料 器 Mev 200Kw RSA 或 ELY 型 橡胶硫化

3、 谐振变压器ILY 废气废水处理 绝缘芯变压器ICT 微波电子直线加速器 VHF 医疗器械消毒 高 能 加 速 50120 几30 直线加速器 食品保藏 器 Mev kw 高气压型倍加速CW 电子元器件改性 辐射应用于工农业生产已有几十年的历史随着研究的深入发展人们发现辐射的应用 范围越来越广泛是一项非常有发展前景的技术以下简单介绍它的一些应用 1电线电缆的高分子聚合物绝缘材料经辐射后在耐温耐湿耐蚀抗老化抗电 性等各种性能上有显著的改进是目前工业应用辐照技术最积极最广泛的行业 2 聚乙烯聚烯烃等管带膜电缆终端附件热缩套管的辐照加工 3 辐照加工聚乙烯发泡塑料用辐照发泡方法生产的发泡塑料在性能上

4、远远超过化学 方法 4 表面涂层辐照固化使用于汽车摩托车外壳印刷品薄膜金属涂层磁带压 敏胶带表面固化 5 食品灭菌及保鲜辐照是灭菌保鲜最理想的方法杀菌彻底冷加工不影响原有 风味无污染无残毒是辐照技术最有推广前途的行业 6 农业及其它领域高分子吸水材料的生产用辐照方法生产的吸水材料可广泛应用于 农业石油日化卫生巾等生产日用领域市场面广需求量大 7 医疗用品的灭菌消毒 8环卫净化高能电子束可以清除各种污染物中的细菌和有害物质用于发电厂烟气 除硫除氮污水污泥的净化等等 以上利用加速器辐照 12 两项世界各国包括中国在内已形成工业产业所以我们不做 过多介绍以下重点介绍辐照食品因为它有着庞大的潜在市场前

5、景 二辐照食品-饮食卫生新概念 辐照食品是利用电离辐射能量进行杀虫防腐防霉保鲜或品质改进等处理的食品 对不同的食品辐照可以有不同的作用例如可以杀灭肉类中的寄生虫和病毒杀灭粮食 调味品中的虫卵细菌抑制大蒜土豆发芽及对水果的保鲜延长货加期 传统食品加工中常常使用热处理化学药物熏蒸杀灭食品中的虫菌用冷藏或化学药物 喷洒等方法抑制生芽保鲜等用干燥法或化学防腐剂进行防腐处理比较辐照加工属于冷 处理它杀菌彻底营养成份损失少基本保持原有风味同化学方法比较它安全可靠 对环境无污染在食品中无有害物质残留同冷藏比较它节省能源保鲜期长效果好 那末食品辐射之后有没有放射性残留呢回答是肯定没有因为用于食品辐照的射线 源

6、及电子加速器有严格的能量限制因此不可能在食物中产生次级放射性而射线本身象光 线一样穿过只有能量的传递没有残留1980 年 10 月联合国粮农组织FAO世界卫生 组织WHO和国际原子能机械IAEA三个国际组织的辐照食品联合专家委员会根据各国 三十多年卫生安全性研究结果归纳确认在 10KGY以下 照射的任何食品都是安全的结论 同时 FAOWHO 的食品法典委员会CAC正式颁发了辐照食品通用法规为各国辐照食品 卫生法规的制订提供了依据 同时辐照是冷处理温升很少所以营养成份损失远比热加工干处理或罐头食品 品损失少即使是对辐射比较敏感的维生素在水果辐射保鲜过程中的损失也常常 同自然保存过程中的损失相当

7、目前市场上已有辐射大米保健食品干菜调料熟肉水果糕点等 实际上早在 1963 年美国 FDA-就批准了小麦及面粉的辐照1965 年就批 准了土豆的辐照我国 1984 年首次批准了包括土豆洋葱香菇等在内的七种 食品的辐照卫生标准 至今为止世界范围内已有 40 个国家批准了二百多种辐照食品欧洲每年辐 照食品多达一千四百万吨到 94 年止我国批准的辐照食品卫生标准已达 18 个 品种 目前我国已批辐照食品卫生包括土豆洋葱大蒜花生仁香菇香肠 苹果扒鸡花粉果脯生杏仁番茄猪肉荔枝蜜桔薯干酒和熟肉制 品96 年还批准以下六大类食品辐照标准豆类谷类及其制品类辐照目 的是将活虫及虫卵杀死干果果脯类杀虫和延长包藏期

8、熟畜禽肉类灭菌 延长保只期冷冻分割禽肉类 杀灭沙门氏菌及减少腐败菌的污染新鲜水果 蔬菜类抑制发芽延长保质期调味品类杀菌防霉延长贮藏期 三辐照食品商业化 以上介绍了食品辐照是辐射加工技术应用的一个重要方面也是人们生活最 密切相关的重要应用技术历年来食品辐照的重大决策文件和活动都是几个国 际组织的联合行动我国自八十年代来食品辐照技术也受到政府主管部门的高 度重视国家科委国防科工委卫生部核工业总公司中国科学院和农业部 等都对食品辐照的研究和开发给予了大量的支持 特别是进几年在 FAOLAEAWHO 三个国际组织的倡导下辐照食品逐渐转 向商业化食品辐照技术正在加速向食品工业转移归纳起来目前国际上食品

9、辐照具有以下特点 1 从 1988 年 12 月LAEAFAOWHOTTC-UNTADGATT 在日内瓦召开了有 57 个国家 250 位政府官员参加的辐照食品接受性控制和国际贸易的大会 并通过了会议宣言对于促进辐照食品的国际贸易起了重大的作用而 1994 年乌拉圭回合多边贸易谈判URMTN中卫生及植物卫生协议ASPM 已被采纳为其中一项条款也就是说该协仪在 1995 年正式生效后WHO 成员国对一些符合国际标准规格及推荐指标的食品实施进口限制时必 须提出充分理由而辐照食品早在 1983 年已由食品法典委员会CAC制 定了法典通用标准由此从法律上消除了辐照食品国际贸易上的障碍 2 进口食品的辐

10、照检疫日益受到重视特别是溴甲烷熏蒸剂因有潜在致癌危 险而遭禁用后辐照检疫处理已成为必然的首选技术例如美国每年约 有 30 万吨进口蔬菜和水果要采用溴甲烷熏蒸以控制虫害另外每年还丛 智利进口 20 万吨葡萄这些产品的价值约过 65 亿到 11 亿美元目前正 考虑用辐照处理日本每年从美国加拿大进口价值约 420 万美元的小麦 其中有 52需要溴甲烷熏蒸处理目前正在寻找替代方案对于发展中国 家来说用辐照处理提高出口食品的卫生质量并增强国家市场上的竞争力 已是一种有效的方法例如墨西哥正在建造专用的出口水果辐照处理的大 型钻源辐照装置和加速器装置 3 采用辐照处理以提高食品的卫生质量和减少食源性疾病的发

11、生已逐步成 为人们的共识1994 年世界卫生组织为此还发表了专题研究报告辐照食 品在安全和营养上的有效性总结了国际上 500 多份科技文献对食品 辐照技术进行全面的系统评价该报告指出在发展中国家有高达 70的 腹泻病例是经由食物传染的患食物传染病而死人数约占总死亡人数的 25在美国每年有 2400 万至 8100 万宗食物传染病发生以及有约 1 万 宗不必要的死亡是由食物传染病引起的其中单是沙门氏菌的个案就 占了 200 万起用于这方面的医疗费用估计每年最少 15 亿美元1993 年 美国西海岸发生过严重的食物中毒事件一种剧毒的大肠杆菌 Ecoli0157H7 品系未煮熟的汉堡包传染使 4 个

12、儿童猝死200 多个人 生病住院及多达 700 多名成人和儿童感到非常不适事件发生后一个由 美国肠胃病协会基金会AGAT召集的独立专家小组指出除非将食品肉 类彻底煮熟或辐照否则要完全灭除这种细菌不可能的 类似的情况 在德国也有发生过1993 年德国一食品公司生产的汉堡包因污染沙门氏菌 而造成退货其损失及处理费用高达 3-4 千万马克所以世界卫生组织 官员指出一国政府若允许销售辐照食品不仅使其国民有更多机会享用 安全食品而且亦保障了国民的健康 4 食品辐照技术正在积极地向食品工业转移由于食品辐照是一种低温冷杀 菌技术具有多种优点现正逐步为食品工业界接受在某些特定场合可 能替代传统的高温高压灭菌技

13、术而保留食品的原有的营养成分和色香 味特点有的已经被食品生产部门所采用例如1993 年法国在 Guyomarch 建立了一个 SPI 工厂采用能量为 8Mev 的电子加速器CGR-MEV 型以 3-5kgy 的吸收剂量来照射予包装的机诫脱骨鸡肉厚度 55cm以杀灭其 中有沙门氏菌土耳其已建立了一间中试规模的示范工厂生产辐照处理的 发酵香肠用 4kgt 辐照处理后真空包装的发发酵香肠卫生质量好在 10 下保质期为 3-4 月据最近报导由于美国 1993 年有汉堡包事故在 华盛顿洲已在筹建一座专用于汉堡包之类食品辐照消毒的辐照装置 5 国际上对辐照食品的批准正转向类别化从过去国家逐项批准辐照食品的

14、 方式逐步转向按食品类别分类批准这是为了对辐照食品的有效管理和加 强优良辐照工艺GIP的实施FAOIAEAWHO 联合设立的国际辐照食品 咨委会ICGFI在这一方面已开始着手于制定一系列辐照食品分类的 GTP 法规品种有谷物包装禽畜肉类香料和调料品蔬菜和水果块茎 及鳞茎类干鱼和咸鱼水产品和蛙腿等 四我国辐照食品发展情况概述 我国辐射加工事业发展起始于八十年代到目前为止全国仅建立了一些造 价昂贵维护不便运行成本高不论工作还是不工作都有放射性的钴源辐照装 置 50 座装源总强度为 1750 万居里分布在 24 个省市自治区的 40 多个城市 中其中绝大多数钴源辐照装置都是以辐照食品或农副产品为目的

15、而建立起来 的在我国政府的大力关心和支持下辐照食品的研究和开发取得了很大的进展 辐照食品商业化的几个基本条件已初步具备如 1 技术可行性据不完全统计全国各省市曾进行过研究或探索的辐照食品品 种约有 200 种以上其中有近 100 种已行过技术鉴定证明有可能扩大应 用 2 卫生安全性辐照食品的卫生安全性有已毫无疑问1994 年十月世界卫生 组织为此还专门汇报整理了四十五年来500多篇卫生安全性方面研究文献 对辐照食品的安全性 作了系统的评述该专题报告书长达 161 页论述 已相当完整了见 WH078 号出版物 3 立法与标准我国目前已正式批准辐照食品卫生标准的品种有十八正式颁 发六类辐照食品的类

16、别卫生标准则其覆盖面将为更为扩大有利于食品 辐照的推广应用 4 经济可行性食品辐照特别是低剂量辐照的经济效益相当明显这以逐 步为各辐照加工单位接受理论和实际结果都证明食品辐照的经济效益要 明显优于其他产品 五食品辐照技术向食品工业转换 改革开放以来我国食品工业得到了持续快速发展是轻工业中发展速度最 快的行业之一也是经济效益最好的行业之一据国家统计局提供的数据1994 年我国食品工业完成总产值为 4273 亿元实现利润 700 多亿元已成为我国第 二大工业拥有 55 万家企业从业人员 530 多万人固定资产净值 1300 多亿元 而目前食品行业的保质保鲜还存在许多有待解决的具体问题例如以广大 消

17、者经常食用的熟食品为例卫生质量甚忧如 1995 年十二月卫生部对北京部 分市场销售的熟食制品抽样检查结果为定型包装熟肉制品合格率仅为 40散 装熟肉制品 80不符合卫生标准1995 年一月上海市技术监督局抽查熟肉制品不 合格率高达 76其他食品质量也不乐观如进口食品的卫生质量也成问题卫 生合格率只有 737而我国已经公布了辐照熟肉制品的卫生标准经辐照处理 后起卫生质量和保质期都大为改善 针对我国食品工业的发展和食品辐照技术向食品工业转换的问题提出几个 重点推广应用的项目或方向 1 小包装熟肉制品的辐照巴氏灭菌技术的应用超市和自选商场的快速发 展促使小包装方便食品需求量的激增特别是人们生活节奏加

18、快后家 务劳动社会化日常菜肴方便化已成为必然趋势方便快捷卫生的各类主 副食方便食品快餐食品和旅游食品已成为食品工业中发展的热门但由 于中国食品的特点比可能采用常规的高温高压消毒处理所以予包装食 品的辐照巴氏消毒可能成为下一阶段发展重点 2 予冷小包装鲜肉或鲜禽肉将在这几年得到很快的发展因为予冷肉从营 养保质期使用方便性上都明显优于热气猪肉和冷冻肉但是一般真空 包装的保质期只有 5-7 天不能满足超市和自选市场的需要真空包装予 冷肉经 2-3kgy 辐照处理后不仅保质期可延长到 20-30 天而且可能有效 地杀灭肉类中的各种寄生虫和肠道致病菌使消费者真正吃到放心肉 3 进口食品的辐照检疫处理这是

19、涉及保护我国农业生态的重大措施特别 是我国每年进口粮食数量都有上千万吨其中的虫害疫病都值得引起重 视不加处理必然危及我国农业生态环境又如进口水果日益增多果蝇 等寄生虫易于引起传播必须检疫处理化学熏蒸法不仅有易引起致癌危 险的残毒问题还有环境污染及操作人员健康问题等存在粮食辐照杀虫贮 存是我国研究最早的项目也是最成熟的项目之一应该大力加以应用 这是为了子孙后代造福的大事 4 粮食贮存中的辐照杀虫技术的推广应用我国战备粮食贮存大约在九千万 吨左右目前主要是依靠各粮食库定期采用磷化氢之类的熏杀虫剂来进行 贮存但是日积月累其残留量不断增加有的虫类已滋生抗药性要依靠 增加熏蒸浓度来抑制这直接危害人们的健

20、康同时操作人员也身受其害 辐照杀虫保粮技术是该到时候了 六加快发展加速器技术在食品辐照中的应用国外加速器用于食品辐照方 面近十年来已达到 170 台主要用于谷物冻虾冻禽和各种予包装食品方面 我国加速器制造工业已具备一定规模在研制生产加工方面技术力量都相当雄 厚如果从事食品辐照加工应用的加速器研制这将是一个潜在的市场建议可 以从二个方面着手一是研制大型的粮食辐照包括进口粮食处理用的加速器 这可以在现有的地那米型加速器生产的基础上加以改进配置束下传输装置适用 于散装粮食的辐照处理估计若电子束能量在 3MEV扫描宽度 15 米功率在 50-100KW左右的加速器其 每小时处理量可达200-300吨左

21、右已足以满足需要 加拿大原子能工业公司曾对此作过详细的经济分析若年处理量在 200 万吨左 右则其处理成本可降到 055 加元吨按目前我国进口粮食的数量及贮备粮的 数字估计需求量还是较大的第二类是开发小型的在线式辐照处理用加速器 因为食品商业发展后小包装辐照消毒会随之增加而且目前国内大多数钴源辐照 装置不能满足要求因为辐照剂量率低辐照时间过长以及来回运输等费用的增 加速器辐照装置能小型化象高压灭菌器一样在厂里购置一台直接在线处理 若其价格在 200 万元左右就同进口高压灭菌器价格相近生产厂是会考虑引进 的例如小包装予冷肉或鸡肉若一个小型肉类加工厂日产 20 吨左右则需 要一台电子束能量 5Me

22、v产品厚度 35CM功率为 35KW 左右的加速器已满足 要求制出小型的5Mvev能量5KW的电子束与X-射线两用的加速器则应用而可能 更加广泛 七辐照加速器简介 图 1 给出了电子直线加速器辐照货物的示意图图 2 给出了辐照电子直线加 速器的方框图一般来讲电子直线加速器按工作频率分为LS及X波段S波段加 速器是使用最广的但其束流一般限制在 10KW 左右这对仪器辐照加速器来说已 经可以了 电子加速器按加速结构又分行波和驻波型驻波型加速管在同样能量可做得 比行波的短一些驻波结构还可采用较低的电子枪注入电压例如 25Kv 或更低 其中加工精度要求较低001行波结构虽要求加工精度较高但结构相对简 单稳定性好且内孔较大易于得到较强束流但其加速器稍长因此行波或驻 波型都可满足辐照加速器要求下面我们简单介绍一下电子直线加速器 1原理电子直线加速器就是利用微波谐振加速电子使其沿着直线前进 到达加束终端获得高能电子束 2电子直线加速器及其部件 1 加速系统包括聚束段加速段耦合器波型转换器聚焦线圈 行波型有水冷套主体支架等 2 速调管包括管体聚焦线圈及电源或永久磁铁灯丝电源铅 屏蔽油缸等速调管是电子直线加速器最关键的部件之一要求 速调管输出脉冲功率 520MW寿命 10