談核容易丨核技術能為抗“疫”做些啥?

談核容易丨核技術能為抗“疫”做些啥?

05 核技術能夠為抗“疫”做些啥?

“我是司機,可以運送抗疫物資。”

“我能做視頻,科普抗疫防疫的正確做法。”

“我是夜貓子,可以做淘寶夜班雲客服!”

……

近日,各行各業的人們都在以自己的方式為抗擊新冠肺炎做出努力。微博話題#你的專業可以為抗疫做什麼?#也引起了網友討論。那麼核技術能夠為抗疫做些什麼呢?本期“談核容易”帶您瞭解“輻照滅菌”技術。

2月7日,國務院應對新型冠狀病毒感染的肺炎疫情聯防聯控機制醫療物資保障組印發《關於疫情期間執行的通知》。目前,我國國標醫用防護服大多采用環氧乙烷滅菌,需要7-14天時間,根據《應急規範》採用輻射滅菌技術則將這個時間縮短到1天以內。

隨著《應急規範》的出臺,目前一次性防護服短缺的問題會在生產廠家和輻射滅菌企業的共同努力得到極大程度的緩解。從1月27日開始,中核集團在北京、蘇州、張家港等地的輻照站就為抗疫所用醫用防護服提供免費輻照滅菌。2020年2月12日,位於北京的中核集團北京原子高科金輝輻射技術應用有限責任公司迎來了來自河北生產的一批需要輻照的醫用防護服、口罩等防疫物資。

不要恐懼:輻照就是曬太陽

在大自然中,只要是溫度在絕對零度以上的物體,有溫度的物體,包括我們人體,都在以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量,而這種傳遞能量的方式就叫輻射。

簡單來說,輻照的過程,就像是在太陽下曬被子,通過紫外線殺菌消毒。

輻射存在於我們生活的方方面面。隨著科技的發展,從電視、手機、電腦、電磁爐和微波爐,這些設備和設施都會產生電磁輻射。

提起輻射,人們一般會聯想到核事故造成的放射性輻射,或者手機、家用電器等電磁輻射,這種片面的理解會使人們從心底牴觸或對輻射產生恐懼。其實不然,有效利用同位素和輻射技術,將會為國民經濟建設和人民生活服務提供優質的保障。

當把這些能量作用於目標微生物,使其受到不可恢復的損失和破壞,達到殺菌的目標,這種加工技術稱為輻射加工技術。

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中國同輻介紹到,輻射滅菌主要是通過鈷-60和電子束等作為輻照源,利用γ射線和電子束及X射線等與物質相互作用所產生的物理效應、化學效應和生物效應,對被加工物品進行殺菌、消毒,最終將產品安全地投放到市場。

國際公認:輻照滅菌綠色安全

由γ射線或電子加速器產生的高能電子束照射可作用於微生物細菌或病原體,達到一定的劑量就可以全部將它們殺死,達到消毒滅菌的目的。

這一技術已被廣泛用於工業生產中的材料改性、新材料製備、環境保護、醫療衛生用品滅菌和食品保鮮等。輻照滅菌具有常溫、無損傷、無殘毒、環保、能耗低、運行操作簡便、自動化程度高、適應於大規模工業化生產等特點。

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一般伽瑪輻照裝置由以下系統構成:一、升降源系統 二、水處理系統(冷卻水)三、傳輸系統 四、通風系統五、劑量監控系統 六、安全聯鎖系統 以上系統有機成為一體。

當有任何故障或報警,第一時間源架會降至貯源井中。

輻照加工技術是同位素與輻射技術應用中的重要組成部分,上世紀50年代美國強生公司首先將輻射技術用於醫療器械的消毒滅菌,之後利用輻射技術處理一次性醫療器械在全世界得到了廣泛的應用。同時輻照技術也大量用於食品保藏,達到有效延長貨架期,殺蟲等效果。

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在此時期還發現,輻照處理的外科用羊腸縫合線消毒滅菌效果可靠,得到醫學界的讚賞,開創了輻射消毒衛生醫療用品的新方法。之後,輻射加工發展迅速。

醫療衛生健康領域是輻照技術最重要的應用領域之一,尤其是醫療用的消毒滅菌。目前歐美國家超過40%的醫療用品採用輻照技術消毒滅菌,而在我國僅佔到10%左右。輻照滅菌技術是國際上普遍認可的先進、綠色技術。目前這種方式在我國正在被推廣中。

放心使用:輻照產品不會有輻射殘留

輻照滅菌應用領域有很多:

降解水產品、蜂製品中殘留氯黴素;

農副產品、食品、海、水產品的保鮮;

寵物飼料的殺菌;

各種玩具的殺菌;

化妝品原料中的有害菌和化妝品在生產中因汙染產生的細菌的殺滅;

醫療衛生用品的消毒滅菌,其中主要包含衛生材料(以棉織物、無紡布材料製作的醫用敷料、手術巾、手術衣、急救包和棉球等十幾種衛生材料);醫用乳膠手套;一次性使用醫療器械;藥品包裝材料;新的醫療保健產品及藥械組合產品;抗癌疫苗和組織庫的輻照等。

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目前主要應用於醫療保健產品滅菌,這裡以醫療用品和食品輻照進行說明。


1.‍醫療用品輻射消毒滅菌

主要是指在常溫常壓下對包裝好的一次性醫療用品、衛生用品、手術器械、醫用敷料等利用輻射加工裝置進行輻照,從而達到消毒、滅菌的目的。

輻射消毒滅菌法有著明顯的優勢,可以在常溫、常壓下進行處理,節約能源,無汙染,可以大批量處理,並且易於控制。

由於其獨特的高效、無殘留、可在包裝後進行消毒滅菌處理,避免二次汙染。常規的高溫高壓消毒滅菌耗時耗能,環氧乙烷滅菌破壞環境。

2.‍食品的輻照

是利用射線照射食品,達到滅菌、殺蟲,或抑制鮮活食品的生命活動,從而達到防黴、防腐、延長食品貨架期或保鮮目的。

食品會因為細菌和黴菌的作用而很快腐敗。高能射線能破壞微生物細胞核內的DNA,生成的活性粒子也會對細菌造成殺傷,所以輻射法可以有效地對這類食品進行滅菌處理,延長它們的保存期。

輻照過的產品安全嗎?

關於輻照殺菌,普通民眾最擔心就是被輻照後的產品會不會有輻射殘留。輻照產品是安全的,可以放心。

首先,輻照後本身不會導致輻射有殘留。Co60作為輻照源,衰變時釋放的能量偏低,很難引發活化。

其次,FAO、IAEA和WHO聯合專家委員會得出結論,任何產品輻照總平均劑量達10kGy水平時,不具有毒理學上的危害性,這樣處理的產品毋需進行毒理學檢查。用10kGy劑量輻照過的食品,不會引起特殊的營養或微生物問題。因此,輻照產品是安全的,可以放心使用。

射線輻照有殘留嗎?

放射性物質——Co-60被密封在雙層不鏽鋼包殼內,並固定在鈷源源架上,而產品則裝載在專用輻照容器內,貨箱只在固定的軌道上運行,鈷源板和輻照容器之間有一定距離,產品只是受到射線的穿透輻照,不會與放射性物質直接接觸,故不會被放射性物質汙染。

就誘發感生放射性而言,誘發感生放射性即因輻射引起產品的構成元素變成放射性元素問題,事實上,用於產品輻照加工中使用的Co-60Ɣ射線的能量只有1.17Mev和1.33Mev,其平均能量為1.25Mev,研究表明,要使構成物質的主要元素C(碳)、O(氧)、N(氮)、P(磷)、S(硫)等變成放射性核素至少需要超過10Mev以上的高能射線照射,Co-60Ɣ射線的能力遠低於產品中可能誘發放射性的能量閥值,不會產生誘發性發生核素及其化合物。

潛力行業:保障人類健康生活

輻照加工在我國仍然是一個有較大上升空間的產業。輻照技術,對於環境保護、資源利用和人民健康保障,都將是一個擁有潛力的綠色行業。

中核集團作為我國核工業發展的龍頭企業,擁有全產業鏈的優勢,35年前,就開始了輻照技術的研究。

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原材料實現自主——

秦山三期重水堆核電站是全球為數不多的可生產鈷-60的核電站。目前,我國已打破國際壟斷,擁有自己的鈷源,中國同輻從鈷靶件的設計到鈷源的封裝再到出口,實現了完整的國產化和工業化,2018年,該項目獲得中國工業大獎。

設備達到國際先進——

加速器是核領域的最重要設備之一,它反映了一個國家核科學和核技術應用的水平。金輝公司使用的輻照設備,是由中核集團原子能院於2007年研製成功的我國第一臺高能大功率電子輻照加速器。該設備已穩定運行了13年,為我國輻照加工行業發展做出了重要貢獻。該加速器累計穩定運行超過40000小時,輻照後的產品性能優良,經實驗室檢測和客戶複檢,合格率100%。

設計建造運營一站式——

目前,全國共有130多家輻照站,80以上都由中國同輻提供技術並建造。其中,中國同輻共有9家從事輻照滅菌的企業,擁有12個輻照裝置,分佈在北京、蘇州、張家港、泰州、長春、成都、大連、海口。蘇州、張家港、北京的輻照站主要開展醫療用品消毒滅菌,已列入防護服輻照企業名錄。

談核容易丨核技術能為抗“疫”做些啥?

輻照技術是一個寶藏,是一種綠色的滅菌手段,合理利用輻照技術可保障醫療器械無菌安全,食品更加衛生,對提高民眾生活質量起到了積極地推動作用。

素材來源:科普中國、中國同輻、原子能院等


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