辐照工厂大揭秘:原来核技术还能用来干这个

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  出品 | 网易新闻

  采写 | 史文慧

  生活中,许多人对泡椒凤爪这种零食爱不释“口”,但不刻意留心的话,可能很少有人注意到,在真空包装的泡椒凤爪产品上,有的会写着“辐照食品”字样。

  辐照食品,这四个字单独拿出来大家都认识,但放在一起嘛,Emmm……莫非是什么新的零食品牌?

  想多了。

  其实,辐照食品就是经过辐照加工的食品,而所谓辐照加工,简单来说,就是一种利用核技术(射线照射)灭菌、保鲜的加工技术,拿真空包装的泡椒凤爪来说,辐照可以让它的保质期从原来的3-5天延长到几个月。看来,食品的保鲜防腐并不只有添加防腐剂这一种选择。

  那么,除了泡椒凤爪,还有哪些产品是辐照加工过的呢?其实,生活中从不缺少辐照产品,只是缺少发现。零食里像猪皮晶这样的肉制品、许多的水果、海鲜乃至方便面,都用到了辐照灭菌技术,下次吃泡面时不妨注意找找,包装袋上是不是有“本产品XXXX使用辐照杀菌技术处理”字样。

  除了食品外,离我们日常生活比较近的还有医疗用品,尤其是一次性医疗器械产品,出于安全和质量的考虑,目前许多都用到了辐照进行消毒、灭菌,比如注射器、水胶体的创可贴、酒精棉片、血管支架等植入性医疗器械、肾病患者用到的一次性透析器、手术中用到的刀片和手套等等。

  

  (一些常见的辐照医疗用品,从左至右分别是血液透析器、腹部垫、酒精棉片,网易新闻拍摄于华东辐照公司)

  此外,辐照还可以用于材料的改性优化,比如用在汽车等内饰的发泡材料和涂料加工上,可以增加材料的贴合性,用在各种电线电缆、管材、轮胎上,增强其在高温高压等极端环境下的耐受性,延长使用寿命等等。

  说了这么多辐照的应用,想必你一定很好奇,辐照加工究竟是怎么的流程?辐照工厂长什么样?辐照用到的是核技术,那它和核电站一样吗?会不会有辐射危害人体和环境?带着这些问题,我们前段时间走进辐照厂,为大家进行揭秘。

  辐照加工就像晒太阳

  人类发现和研究原子核的历史已经有一百多年,这期间,人们一直在研究如何利用核能,于是有了原子弹,有了核电站。其实,用作武器和发电只是核技术应用很小的一个方面,利用核反应和同位素衰减产生的放射性,可以为人类做更多的事情,辐照加工就是其中非常重要的一块儿。

  上世纪20年代,美国最早发现X射线可以杀死肉类中的螺旋线虫,并在50年代末率先将辐照加工投入市场。

  目前工业用辐照装置采用的射线源主要分两类,以钴-60、铯-137为代表的放射性同位素辐射源和电子加速器辐射源,其中电子加速器辐射源多用于科学研究以及材料化学方面,放射性同位素辐射源用于食品、医疗器械的杀菌等方面,而且由于铯-137在空气中容易氧化,且具有放射毒性,并且考虑到防护成本,因此逐渐被钴-60所取代。

  

  (辐照厂用到的钴源棒,通常直径只有3厘米,长度为48厘米左右,外边附有一层特殊的包壳,华东辐照公司供图)

  据工作人员介绍,辐照杀菌的原理类似晒太阳,由于产品无需拆封并且不与辐射源直接接触,因此在杀灭细菌的同时并不会产生残留,是一种高效且安全的杀菌技术。

  中国于上世纪80年代开始研究辐照,最早的辐照研究和应用在苏州,这次我们前往的是正是中核集团位于苏州的华东辐照公司。

  辐照工厂长这样

  在华东辐照公司厂区,共建有两座工业型钴-60辐照装置,其中一号装置钴源设计的最大装载量为200万居里(居里为物质的放射性强度单位),二号装置钴源设计最大装载量为300万居里,利用放射性同位素钴-60衰变时放射的γ射线作用于物体,使细菌损伤或死亡,从而达到消毒灭菌作用。

  

  (辐照加工现场,左为一号装置,右为二号装置,华东辐照公司供图)

  整个辐照车间大致上可以分为三大块,未辐照区、辐照室和已辐照区,其中,未辐照区和已辐照区类似于一个小型仓库,用来存放产品,辐照室是一个被厚厚混凝土包裹密封的屋子,辐射源就是在这里工作的,不工作时被放置在辐照室地下的水井中,进行辐照时被提出水面。

  辐照室的墙壁有多厚呢?据工作人员介绍,每面墙的厚度高达2.5米,这是个什么概念呢?中国篮球明星姚明的身高是2.26米左右,也就是说辐照室每面墙都相当于姚明躺下来还要再加个枕头的长度。

  在进行辐照加工时,工作人员通过电脑操控钴源从7米深的水井中提到辐照室内,此时,产品会被放置在上图中可见的长方体状的铝制箱子里,然后标有编号的箱子会被送到传送带上(下图中蓝色和橘色的就是传送带),从未辐照区传送经过辐照室进行辐照,辐照完成后传送到已辐照区。

  

  (华东辐照公司钴源装置示意图,华东辐照公司供图)

  我们前面提到过,使用辐照进行灭菌、杀毒时,产品是不会直接与辐射源接触的,而且不需要拆包装,那如何判断一个产品是否被辐照过了呢?

  工作人员介绍说,他们通常有两种方法,一种定性一种定量。华东辐照厂设置有专门的检测中心,所谓的定量检测产品是否辐照,就是将产品抽样在辐照前后分别拿到检测中心检测其细菌量,而所谓的定性方法,用的是一种特殊的标记物——剂量片,这种剂量片一般是一个拇指大小的圆形薄片,会被贴在产品的外包装上,未被辐照前呈黄色,辐照后会变为红色。下图就是我们在华东辐照厂已辐照区拍到的照片,照片中红色的圆点就是剂量片。

  

  (图中红点即用于标记辐照与否的剂量片,网易新闻摄于华东辐照公司)

  辐照杀菌安全吗?

  我们前面提到过,辐照杀菌使用的是核技术,提到核,大家最大的顾虑莫过于核辐射了。具体到辐照加工,就是接受辐照的产品是否会有放射性残留、辐照厂对厂址周边环境是否有辐射危害以及辐照厂的工作人员的身体健康是否受到核辐射影响。

  对于第一个方面,辐照产品是否有辐射残留来说,我们上面介绍过,接受辐照的产品是不会直接与辐射源接触的,只接受射线或电子束带来的能量,所以是不存在放射性残留问题的。不过对于食品来说,过量的辐照还是存在影响口感的可能性,所以产品在接受辐照前需要进行实验检测,通常是25天左右,确定其可接受辐照的剂量范围。国际上,一般把吸收剂量在10 kGy(Gy即戈瑞,kGy也就是千戈瑞,电离辐射能量吸收剂量单位)以下认为是安全剂量,在这个能量范围内的辐照不会对食品中的组成元素诱发放射性。

  对于第二个方面,除了辐照室被厚厚的混凝土包裹着之外,据华东辐照厂的工作人员介绍,一个辐照装置通常由六大系统构成,分别是升降源系统、水处理系统(冷却水)、传输系统、通风系统、剂量监控系统以及安全联锁系统,辐射源平时被放置在冷却水中,水井有7米深,水井采用混凝土一次性浇筑而成,中间只要中断就必须重新来过,井壁有1-2米厚,井壁外侧还会用不锈钢包裹。而井中的水通常需要定期检测和维护,除了日常的检测外,通常每半年还会进行第三方水质检测。工作状态下,一旦发生卡源事故,辐射源便会被放置回水井中,不然核泄漏有一丝可趁之机。

  此外,辐照厂每5年需要接受一次国家生态环保部的辐射安全许可审核,检查项目多达近四十项,必须全部达标才能继续进行辐照加工。辐照厂通常还需要配有注册核安全工程师,负责整个辐照厂的核安全工作,担任这一职务的人员通常要接受严格的培训,经过国家生态环境部的考核,取得执业资格方可上岗。

  虽然辐射源经过上面介绍的这么多重严密安全保障,但是辐照厂的工作人员每天围着辐射源工作,会不会对身体健康产生影响呢?为了保障工作人员的健康,每名进入厂区的工作人员都佩戴有监测辐射剂量的个人剂量计,有关机构每3个月会回收个人剂量计进行辐射剂量检测,并为工作人员配发新的剂量计。

  

  (工作人员佩戴的个人辐射剂量计,每枚剂量计上都印有剂量计的编号、佩戴人员的公司、姓名以及剂量计当前的使用周期等信息,网易新闻摄于华东辐照公司)

  而我们本次的参观采访属于临时性进入辐照厂区,辐照厂同样有相应的安全流程。在进入辐照厂工作区间前,工作人员会告知即将进入的人员相关安全规定并签字确认,同时,为进入厂区的人员配发临时性的辐射剂量仪,实时监测环境的辐射量,我们佩戴的剂量仪长下面这样:

  

  (辐照剂量仪,网易新闻摄于华东辐照公司)

  除了日常进入辐照厂区需要佩戴检测仪之外,辐照厂的工作人员还会每年进行一次健康体检,确保他们的身体健康。

  说了这么多,这回你对辐照加工是不是都了解了呢?

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