辐照技术及应用.ppt

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1、辐照技术：辐照技术：利用利用 等射线照射物质，等射线照射物质，产生物理化学反应产生物理化学反应，使其达到预期效果。主要，使其达到预期效果。主要有工业，农业，医疗方面的应用，如用于食品有工业，农业，医疗方面的应用，如用于食品保鲜和贮存，农作物育种和花卉变异，大蒜、保鲜和贮存，农作物育种和花卉变异，大蒜、柑桔、栗子等农产品和香肠、腊肉的保鲜，医柑桔、栗子等农产品和香肠、腊肉的保鲜，医疗用品的灭菌消毒，辐射化工，塑料热缩管的疗用品的灭菌消毒，辐射化工，塑料热缩管的辐照交联等。辐照交联等。常用辐照源：常用辐照源：钴钴-60，铯，铯-137,电子加速器，电子加速器，同步辐射。同步辐射。,x 农农 业业

2、应应 用用 辐辐 照照 技技 术术1.1.辐射育种辐射育种基本原理：基本原理：辐射作用于生物体，导致生物遗传性状的辐射作用于生物体，导致生物遗传性状的基因发生突变，从而使生物特征特性发生变异，通过基因发生突变，从而使生物特征特性发生变异，通过人们有目的定向选择，使这种对生产有力的变异得以人们有目的定向选择，使这种对生产有力的变异得以稳定，从而培育成新品种。稳定，从而培育成新品种。特点：特点：具有打断性状间紧密链锁，实现基因重组、突具有打断性状间紧密链锁，实现基因重组、突变频率高、突变类型多、变异性状稳定和方法简便等。变频率高、突变类型多、变异性状稳定和方法简便等。辐射育种中常用到的辐射源辐射育

3、种中常用到的辐射源外照射：外照射：射线，质子，中子。射线，质子，中子。内照射：内照射：磷磷-32，硫，硫-35，碳，碳-14。关键：关键：辐照剂量的确定辐照剂量的确定。以水稻为例，突变频率高低与辐射能量，水稻品种以水稻为例，突变频率高低与辐射能量，水稻品种的辐射敏感性有关。因此必须根据这两条依据确定的辐射敏感性有关。因此必须根据这两条依据确定不同水稻品种的适宜不同水稻品种的适宜诱变剂量诱变剂量。育种范围：育种范围：植物的种子、花粉、无性繁殖器官、组植物的种子、花粉、无性繁殖器官、组织培养物和活体植株；动物材料包括禽蛋、鱼卵以织培养物和活体植株；动物材料包括禽蛋、鱼卵以及微生物等。及微生物等。,

4、X 全世界辐射育成品种全世界辐射育成品种500500多个。中国至多个。中国至19861986年已育成突年已育成突变品种变品种243243个，种植面积超过个，种植面积超过1.41.4亿亩，如浙江的亿亩，如浙江的“原丰早原丰早”水稻，黑龙江的水稻，黑龙江的“黑龙黑龙1919号号”大豆，宁夏大豆，宁夏3 3号等作物品种都已号等作物品种都已大面积种植。大面积种植。获得了大量具有利用价值的早熟、矮秆、抗病、获得了大量具有利用价值的早熟、矮秆、抗病、抗逆、优质及其他特异突变体，为育种工作提供了大量的遗抗逆、优质及其他特异突变体，为育种工作提供了大量的遗传种质资源传种质资源。在。在水产方面水产方面用辐射育成

5、了抗寒力强、生长快的用辐射育成了抗寒力强、生长快的“非洲鲫鱼非洲鲫鱼”。我国科研人员还利用辐射技术刺激柞蚕和家。我国科研人员还利用辐射技术刺激柞蚕和家蚕，使蚕茧产量提高蚕，使蚕茧产量提高2020，并提高了蚕丝的质量。，并提高了蚕丝的质量。“鲁棉一号鲁棉一号”是山东省棉花研究是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴所的科技人员应用放射性同位素钴-60-60放出的伽玛射线处理棉花杂交放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的。的后代育成的。2.2.辐射保藏食品辐射保藏食品工作原理：工作原理：利用某种电离辐射源（利用某种电离辐射源（射线、射线、X X射线或电子束射线）发出的射线来照射食品从射线或电

6、子束射线）发出的射线来照射食品从而引起食品中的一系列化学或生物化学反应达而引起食品中的一系列化学或生物化学反应达到抑制发芽、推迟成熟、延长货架期、杀虫、到抑制发芽、推迟成熟、延长货架期、杀虫、杀菌或灭菌的效果。这种保藏方法也称为辐射杀菌或灭菌的效果。这种保藏方法也称为辐射保藏，用这种方法处理的食品称为辐射食品。保藏，用这种方法处理的食品称为辐射食品。辐照食品的卫生安全性辐照食品的卫生安全性l 辐照食品可以吃吗？辐照食品可以吃吗？辐照食品是否会引起营养损失？辐照食品是否会引起营养损失？长期食用辐照食品会不会影响健康？长期食用辐照食品会不会影响健康？辐照食品会不会产生新的放射性？辐照食品会不会产生

7、新的放射性？辐照食品不具有新的放射性辐照食品不具有新的放射性(E 5Mev)辐照前后食品中的主要营养成份的变化辐照前后食品中的主要营养成份的变化：蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素等的改变蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素等的改变 和营养成分的利用率与其他保藏方法相差不和营养成分的利用率与其他保藏方法相差不大大 。辐射食品的毒理学研究辐射食品的毒理学研究：试验证明辐射食品不影响人和动物的生长、试验证明辐射食品不影响人和动物的生长、生育能力，正常代谢，也无致畸和突变作用生育能力，正常代谢，也无致畸和突变作用19801980年年1111月，世界三个国际组织，即联合国粮月，世界三个国际组织，即联合国粮农组织农组

8、织（FAOFAO），世界卫生组织，世界卫生组织（WHOWHO）与国际与国际原子能机构原子能机构（IAEAIAEA）的联合专家委员会总结了的联合专家委员会总结了3030多年来辐照食品卫生性研究的结果，得出结多年来辐照食品卫生性研究的结果，得出结论：论：任何食品的辐照，直到任何食品的辐照，直到总体平均剂量总体平均剂量 10kJ10kJkgkg，都没有毒理学危害，也不会引起特，都没有毒理学危害，也不会引起特殊的营养学或微生物学问题。因而这样辐照的殊的营养学或微生物学问题。因而这样辐照的食品不必再进行毒理学试验。食品不必再进行毒理学试验。这一建议和结论这一建议和结论在在19831983年已被联合国食品

9、法规委员会年已被联合国食品法规委员会（CACCAC）批准。这一结论为辐照食品的实用化与民营商批准。这一结论为辐照食品的实用化与民营商业化铺平了道路。业化铺平了道路。我国上海医科大学放射医学研究所和中国科我国上海医科大学放射医学研究所和中国科学院上海原子核研究所从学院上海原子核研究所从19841984年开始采用年开始采用3030多种辐照食品（大米、香肠、红枣、蔬菜等）多种辐照食品（大米、香肠、红枣、蔬菜等）进行人体试验，供进行人体试验，供7070人食用人食用3 3个月，选用了临个月，选用了临床、血象、尿常规、肝肾功能、内分泌等多床、血象、尿常规、肝肾功能、内分泌等多种指标，种指标，结果表明对人体

10、没有任何不良影响结果表明对人体没有任何不良影响。再次证明辐照食品可以供人食用，安全可靠再次证明辐照食品可以供人食用，安全可靠 调味品 熟食品据联合国粮农组织据联合国粮农组织（FAO），世界卫生组织，世界卫生组织（WHO）与国际原子能机构与国际原子能机构（IAEA）1995年年9月月25日公布，世界上日公布，世界上38个国家已批准的个国家已批准的辐照食品有辐照食品有538种，包括我国批准的种，包括我国批准的18种：种：苹果、生杏仁、稻谷、扒鸡、熟肉制品、果苹果、生杏仁、稻谷、扒鸡、熟肉制品、果脯、大蒜、荔枝、蜜桔、蘑菇、洋葱、花生、脯、大蒜、荔枝、蜜桔、蘑菇、洋葱、花生、猪肉、马铃薯、中国香肠、

11、薯干酒、番茄、猪肉、马铃薯、中国香肠、薯干酒、番茄、花粉。花粉。标明辐照食品的国际符号标明辐照食品的国际符号p 辐射保藏技术的优越性辐射保藏技术的优越性 射穿透能力强射穿透能力强 适用性广适用性广 辐射处理是一种冷加工技术辐射处理是一种冷加工技术 节省能量节省能量 无化学残毒无化学残毒 大大延长产品的保质期大大延长产品的保质期 用辐射源照射幼虫，使其失去生育能力，这种消灭害虫用辐射源照射幼虫，使其失去生育能力，这种消灭害虫的作战方法叫做的作战方法叫做“辐射绝育法辐射绝育法”，也叫，也叫“雄性不育法雄性不育法”。日。日本曾在久米岛对螺旋蝇运用过这一战术。从本曾在久米岛对螺旋蝇运用过这一战术。从1

12、9751975年年2 2月开始，月开始，每周放出每周放出400400万只绝育的螺旋蝇。结果，该岛上的这种蝇全万只绝育的螺旋蝇。结果，该岛上的这种蝇全部被消灭了。在冲绳县农业试验场，还在进一步研究大量饲部被消灭了。在冲绳县农业试验场，还在进一步研究大量饲养螺旋蝇的新技术，准备每周饲养螺旋蝇（养螺旋蝇的新技术，准备每周饲养螺旋蝇（绝育的绝育的）1 1亿只，亿只，以消灭全县的螺旋蝇。以消灭全县的螺旋蝇。在非洲，还有一种萃萃蝇，它们携带着一种能使人得昏在非洲，还有一种萃萃蝇，它们携带着一种能使人得昏睡病的微生物。由于这种蝇的蔓延，造成非洲数百万英亩的睡病的微生物。由于这种蝇的蔓延，造成非洲数百万英亩的

13、土地无人耕种，荒无人烟。人们现正打算采用这种土地无人耕种，荒无人烟。人们现正打算采用这种“辐射绝辐射绝育法育法”来使非洲的萃萃蝇断子绝孙。来使非洲的萃萃蝇断子绝孙。聚合物交联后，由于分子结构变成了网状大分子结聚合物交联后，由于分子结构变成了网状大分子结构，导致物理、机械等性能发生一系列重大变化。构，导致物理、机械等性能发生一系列重大变化。例如：例如：聚乙烯是在辐射作用下发生交联作用最简单聚乙烯是在辐射作用下发生交联作用最简单的聚合物，也是迄今研究得最完善的聚合物。聚乙的聚合物，也是迄今研究得最完善的聚合物。聚乙烯经辐照后耐热性能提高，扩张强度增加，耐裂性烯经辐照后耐热性能提高，扩张强度增加，耐

14、裂性能得到改善。已实现工业生产的交联聚合物多半是能得到改善。已实现工业生产的交联聚合物多半是以聚乙烯为核心的交联热塑性聚合物的品种，特别以聚乙烯为核心的交联热塑性聚合物的品种，特别是辐射交联耐热电线、热收缩管和热收缩膜的生产是辐射交联耐热电线、热收缩管和热收缩膜的生产实现工业化较早，被认为是工业应用辐照技术成功实现工业化较早，被认为是工业应用辐照技术成功应用的几个典型范例。应用的几个典型范例。辐射交联电线电缆辐射交联电线电缆:已有三、四十年的历史了，已有三、四十年的历史了，利用高能射线、特别是利用高能电子束照射电利用高能射线、特别是利用高能电子束照射电线和电缆，改善其物理性能，而获得的高质量线

15、和电缆，改善其物理性能，而获得的高质量电线电缆产品。电线电缆产品。低温阻燃柔软热缩细管：低温阻燃柔软热缩细管：具有低温热收缩、阻具有低温热收缩、阻燃、柔软的特点，并具有优良的绝缘、防水、燃、柔软的特点，并具有优良的绝缘、防水、防潮、密封等性能。用于电线端部及连接部的防潮、密封等性能。用于电线端部及连接部的绝缘、保护和补强，接线端子、焊点的保护、绝缘、保护和补强，接线端子、焊点的保护、绝缘，非耐温型电子元件的绝缘保护。绝缘，非耐温型电子元件的绝缘保护。热缩管的应用热缩管的应用-端子头端子头 热缩管的应用热缩管的应用-包套包套 热缩管的应用热缩管的应用3-电线包敷电线包敷各种颜色、规格的热缩管材各

16、种颜色、规格的热缩管材 用辐射交联的方法可以制造聚乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、用辐射交联的方法可以制造聚乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯的泡沫塑料。其中聚乙烯泡沫既可绕曲又聚丙烯、聚氯乙烯的泡沫塑料。其中聚乙烯泡沫既可绕曲又有一定的刚性。其生产过程是把聚乙烯、发泡剂、添加剂混有一定的刚性。其生产过程是把聚乙烯、发泡剂、添加剂混合均匀、压片辐照、然后发泡成型。合均匀、压片辐照、然后发泡成型。聚乙烯经辐射交联后才聚乙烯经辐射交联后才有一定强度，能将分解气体包埋住，产品具有独立的微细气有一定强度，能将分解气体包埋住，产品具有独立的微细气孔，表面柔滑美观、加工性能好，并具有优良的耐腐蚀性、孔，表面柔滑美观、加工性能好，并具有优良的耐腐蚀性、消冲击性、绝缘和绝热性能。消冲击性、绝缘和绝热性能。由于一般使用加速器电子束能由于一般使用加速器电子束能量量3-5MeV3-5MeV，最大可穿透，最大可穿透1.5mm1.5mm厚的聚乙烯片材，采用片材多次厚的聚乙烯片材，采用片材多次通过辐射场的办法，可加工出具有优良性能的聚乙烯泡沫塑通过辐射场的办法，可加工出具有优良性能的聚乙烯泡沫塑料。料。泡沫塑料已广