我们如何在确保可持续经济发展的同时应对气候变化？未来的低碳能源系统必须产生更多清洁电力，包括用于运输和工业。但转向低碳能源系统仍然具有挑战性。它需要平衡能源、经济和环境之间复杂的相互作用。许多国家正在依赖或考虑将核电作为其清洁能源组合的一部分�?/p>

信息来源

国际原子能机构公共信息和传播办公�?/p> //iaea.org

Mario Finkiel 博士，博�?

辐射和放射性经常与广岛长崎的核灾难联系在一起，深陷负面漩涡。然而，虽然辐射确实对人体有危害，但辐射的危害性只是其中一方面。实际上，在当代辐射的优点和应用广泛，例如在医学、通信和科学方面�?/p>

在这篇文章中，我们将专注于灭菌和感染控制领域的一个特定应用：辐射杀死有害微生物的能力。换句话说，辐射可用于对医疗和科学设备进行消毒。但在我们了解这个应用之前，让我们回顾一下辐射的简短历史�?/p>

历史

辐射灭菌的历史可以追溯到 1895 年，当时 WC Roentgen 首次发现�?X 射线�?896 年，Henri Becquerel 观察到铀发出的辐射�?1898 年，玛丽和皮埃尔·居里发现了几种放射性元素，并首次使用了“放射性”一词。玛丽在两个不同的科学学科中两次获得诺贝尔奖，尽管她因长期暴露于辐射而患有血液疾病。她后来死于这种称为再生障碍性贫血的疾病，享年 66 岁。当时不知道辐射的破坏性影响，因此没有采取安全措施。居里在她的口袋里放着含有放射性同位素的试管，并将它们存放在她的办公桌抽屉里，�?a href="//en.wikipedia.org/wiki/Radioluminescence">微弱的灯�?/a>上说物质在黑暗的房间里散发出来�?/p>

1958 年，在德国斯图加特安装了第一家商业食品辐照设备，用于加工香料�?1963 年，美国安装了第一台伽马辐照器，用于医疗器械的加工和灭菌�?1964 年，加拿大原子能公司委托第一个工业钴 60 消毒设施对手术缝合线进行消毒。今天，发达国家制造的 40-50% 的一次性医疗产品都经过辐射消毒，全球有 200 多台伽马辐照器用于各种用途�?/p>

电离辐射

电离辐射是一种短波辐射，它携带足够的能量从原子或分子中释放电子，从而将它们电离。本文重点介绍伽马辐射，它最常用于灭菌目的�?/p>

其工作原理的底线是电离辐射会破坏参与微生物形成的亚原子粒子。简而言之，这种辐射会对生物体细胞的遗传物质——DNA �?RNA——造成损害。如果微生物�?DNA �?RNA 受损，细胞就会死亡。换句话说，辐射会损坏细菌的硬盘驱动器，使其永久关闭�?/p>

分解和伽马射�?/h2>

让我们更深入地尝试解释伽马射线辐射是如何产生的。每一种物理物质都有天然的能量水平，可以在实验室中人为地增加或减少。伽马辐射是由原子分解产生的。伽马辐射是一种自然辐射，当原子或分子的能级下降时会发出这种辐射。举一个极端的例子，当放射性铀分解时，它会释放出一定程度的能量，以至于被称为原子弹爆炸（裂变）�?/p>

所以现在我们明白了，其实每一种分解的物质都会放出一些电磁辐射，但并不是所有的电磁辐射都适合杀菌。有些物质太强大了，例如铀和钚。它们可能会消毒，但也会杀死环境中的其他一切。不完全是想要的结果。那么，如果铀和钚不适合灭菌，什么是�?/p>

钴：不太强，不太�?/h2>

用于无菌处理的伽马射线是�?Cobalt-60 (60Co) 的自分解形成的。在数以千计的伽马发射器中，只有 Cobalt-60 用于灭菌处理�?Cobalt-60 可以在核动力反应堆中通过 59Co（金属）和快中子辐照产生�?/p>

放射性同位素由中子俘获形成，如下式所示：
27Co59+ n�?27Co60

Cobalt-60 是专门为辐照过程制造的，并放置在按照严格标准和法规运行的专门设计的腔室中。伽马辐照灭菌过程不涉及足够的能量使处理过的产品具有放射性；它只会伤害产品上的微生物�?/p>

Cobalt-60 能否充分发挥生命力？

我们都想把我们的生活过得充实，但说到 Cobalt-60，我们对半衰期很满意。为了理解伽马射线辐射，我们需要解释放射性物质的半衰期是多少。它是放射性物质一半原子衰变所需的时间。例如，如果我们�?800,000 居里�?Cobalt-60 开始，5.27 年后将剩�?400,000。这段时间后剩余的能量不足以进行灭菌；这是当剂量返回给生产公司时，他们将用一个新�?800,000 居里包装替换它。当然，这有一个价格标签，非常高，远远超过 100 万美元！

冷加工灭�?/h2>

目前，所有工业辐射处理设施都使用 Cobalt-60 作为伽马辐射源�?Cobalt-60 之所以最适合辐射处理，是因为它们的伽马射线能量相对较高，而且半衰期相当长，为 5.27 年�?/p>

不久前，我们开始了绝育方法系列，讨论了使用加热 并专注于高压灭菌。然��我们继续讨论非加热方法�?a href="//tuttnauer.com/b?log/eto-low-temperature-sterilization"?>环氧乙烷 (EtO) �?a href="//blog/formaldehyde-low-temperature-sterilization">??甲醛用于对热敏感物品进行消毒。这两种方法都使用化学药剂进行消毒�?/p>

就像 EtO 和甲醛一样，伽马辐射被称为�?strong>冷工�?/strong>”，因为加工产品的温度不会显着升高。因此，它是一种适用于热敏感物品的灭菌方法。伽马辐照不依赖于湿度、温度或压力，可应用于包装商品�?/p>

伽马辐射是一种物�?化学杀菌手段，因为它通过分解细菌 DNA 来杀死细菌，抑制细菌分裂。伽马射线能量穿过设备，破坏导致污染的病原体。这些分子水平的变化导致污染生物死亡或使这些生物无法繁殖。伽马辐照过程不会在加工物品中产生残留物或赋予放射性。根据材料的厚度可以实现完全渗透�?/p>

应用

伽马灭菌用于对人体组织移植物进行灭菌：同种异体结缔组织移植物，如骨、软骨、肌腱、韧带、硬脑膜、皮肤、心脏瓣膜和角膜，广泛用于许多临床学科的重建手术，包括骨科、创伤学、神经外科、心脏外科、整形外科、喉科和眼科�?/p>

辐射灭菌还用于塑料注射器、皮下注射针头、解剖刀、手术刀片、粘性敷料和不耐热药物的灭菌�?/p>

其他应用包括：注射器、手术手套、防护服、面罩、膏药、敷料、“四包”、早产儿奶嘴、食品包装、药品和化妆品的原材料，甚至酒瓶塞�?/p>

伽马辐射灭菌的另一个常见应用是食品。伽马射线辐照食品灭菌是将食品暴露于电离辐射以破坏微生物，即食品中可能存在的细菌或昆虫的过程�?/p>

好处

• 伽马射线具有很高的穿透力，因此材料可以在装入最终容器后进行消毒
• 该方法适用于所有类型的材料，如干燥、潮湿甚至冷冻物�?/li>
• 该方法被认为是可靠的，可以准确控�?/li>

缺点

• 由于暴露于辐射可能对工人有害，因此存在一些风�?/li>
• 它会使药物产生不良变化，例如产品的颜色、溶解性和质地
• 它实际上会损坏要消毒的材�?/li>
• 它的价格昂贵

信息来源：https://tuttnauer.com/blog/sterilization-by-?gamma-irradiat??ion

Mayak �?3 �?30 日指出，俄罗斯最大的辐照技术区域中心已准备好在车里雅宾斯克州奥泽尔斯克的生产协�?Mayak 进行调试。辐照技术中�?(ERA) 的调试许可证已经收到，电离辐射源已经装载，并且已经进行了技术测试。此外，一份健康和流行病学报告已经完成，指出未来设施完全符合效率和安全标准�?/p>

这家高新技术企业将使用冷灭菌技术加工医疗产品，如手术包和个人防护设备，以及化妆品和制药行业的原材料。先进的生产技术符合最现代的环境标准，而且，与传统的化学和温度方法相比，它可以对包装材料进行消毒�?/p>

“目前正在与潜在客户洽谈，范围非常广泛。我们看到冷灭菌处理材料的市场需求超过了最初在商业计划中设定的需求，因此我们预测在不久的将来将充分利用产能，”该企业总经�?Rodion Ermolaev 指出�?/p>

使用配备�?60 源的工业伽马设备进行灭菌�?RTU-3000 装置由技术物理与自动化科学研究所的专家开发，该研究所�?Rosatom 的一部分。该项目的目标之一是扩�?Mayak 生产协会提供的服务范围，并进一步发展伽玛工厂在工业规模加工各种产品领域的能力�?/p>

“我们很高兴越来越多基于国内科学家和工程师先进研究的创新产业选择 Rosatom 的优先社会经济发展领域（PSEDA）作为降低投资期风险并随后降低成本的工具，”Nikolay Pegin 评论道�?, Atom-TOR 总经理�?Atom-TOR �?PSEDA 的管理公司，该公司成立于拥有 Rosatom 设施的前封闭城市�?Atom-TOR 管理着 8 �?PSEDA：Zheleznogorsk（克拉斯诺亚尔斯克边疆区）、Zarechny（奔萨地区）、Lesnoy �?Novouralsk（均位于斯维尔德洛夫斯克地区）、Ozersk �?Snezhinsk（均位于车里雅宾斯克地区）、Sarov（下诺夫哥罗德地区）�?Snezhinsk地区）。自 2014 年以来，Rosatom 与俄罗斯联邦地区和市政当局共同在核工业主办城市创建优先发展区�?/p>

Mayak �?ERA 项目中的投资总额约为 2.6 亿卢布（340 万美元），ERA 还将在该中心的开发上额外花费超过 2000 万卢布，创�?32 个新工作岗位。公司已经开始招聘和培训人才�?/p>

Mayak 是俄罗斯核武器综合体的企业，也是 Rosatom 的一部分。其场地包括反应堆、放射化学、化学冶金、放射性同位素和仪器制造生产设施。企业活动的优先领域是履行国防命令、废燃料后处理和放射性同位素的生产�?/p>

信息来源

核工程国�?/p>