Công nghệ Gamma

Công nghệ tia gamma sử dụng bức xạ phát ra bởi nguyên tố đồng vị cobalt (Cobalt  60) hoặc nguyên tử Cesium (Cesium 137). Những chất này phát ra các photon năng lượng cao, được gọi là tia gamma và có thể thâm nhập vào thực phẩm đến độ sâu vài chục cm. Những chất này không phát ra nơtron (neutron), do đó chúng không làm các vật xung quanh trở nên có tính phóng xạ. Công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi để khử trùng các sản phẩm y tế, nha khoa, thực phẩm và sản phẩm gia dụng. Ngoài ra, công nghệ gamma cũng được dùng trong xạ trị để chữa bệnh ung thư.

Cobalt-60

Cobalt-60 được sản xuất bằng cách đặt Cobalt-59 vào lò phản ứng hạt nhân, tại đây Cobalt-59 hấp thụ neutron và trở thành đồng vị Cobalt-60. Đồng vị Cobalt-60 được đưa ra khỏi lò phản ứng hạt nhân và chuyển đến một cơ sở và được đóng gói trong những thanh bọc bằng vật liệu thép không gỉ hình bút chì (được gọi là thanh nguồn). Các nguồn Cobalt-60 được lắp đặt vào các máy chiếu xạ gamma nơi các sản phẩm và vật liệu được xử lý bằng tia gamma do các nguồn phát ra. Các nguồn Cobalt được sử dụng trong các cơ sở chiếu xạ phân hủy 50% trong 5 năm và do đó cần phải nạp bổ sung theo định kỳ.

Xử lý bức xạ

Bức xạ gamma từ Cobalt-60 có khả năng xuyên thấu cao. Một nguyên tử Cobalt-60 phân rã sẽ phát ra hai photon có năng lượng 1,17MeV và 1,33MeV. Điều này làm cho chiếu xạ gamma đặc biệt thích hợp để xử lý các sản phẩm có mật độ cao.

Sản phẩm được xử lý trong máy chiếu xạ phải nhận đủ liều bức xạ để đạt được hiệu quả mong muốn. Tia gamma là tia ion hóa, khi các tia ion hóa tác động vào vật liệu, chúng có thể lấy các electron từ nguyên tử. Các electron tự do có thể tham gia vào các phản ứng hóa học hoặc phá hủy các DNA từ các cơ thể sống. Quá trình này là nguyên lý để tiêu diệt các vi sinh vật bằng công nghệ chiếu xạ.

Năng lượng tích trữ bên trong vật liệu được gọi là '' năng lượng hấp thụ”. Một liều tia 1 kGy bằng 1 kJ / kg năng lượng. So với các công nghệ xử lý khác, quá trình sinh nhiệt của công nghệ chiếu xạ là rất thấp. Liều hấp thụ 10 kGy chỉ làm tăng nhiệt độ 1 kg của nước lên 2,5°C. Vì vậy chiếu xạ còn được gọi là “công nghệ khử trùng lạnh”.

Một kiểm soát sau chiếu xạ được gọi là đo liều được sử dụng để đảm bảo rằng sản phẩm đã nhận được liều bức xạ chính xác.

Kết Luận

Chiếu xạ gamma sử dụng đồng vị Cobalt-60 là công nghệ xử lý truyền thống, với lợi thế là tia năng lượng cao, thâm nhập hiệu quả và có thể chiếu xạ trên nhiều loại vật liệu khác nhau.

Việc sử dụng thương mại bức xạ gamma để khử trùng các sản phẩm chăm sóc sức khỏe bắt đầu vào cuối những năm 1950, và công nghệ xử lý các sản phẩm bằng bức xạ gamma hiện đã được sử dụng phổ biến. Với kinh nghiệm ngày càng tăng và sự tự tin vào công nghệ, nhiều ứng dụng đang được nghiên cứu và nhiều cơ sở hơn đang được xây dựng. Sự mở rộng này trong lĩnh vực xử lý công nghiệp không chỉ đòi hỏi các máy chiếu xạ lớn hơn mà còn cả các thiết kế mới để tối ưu hóa từng ứng dụng mới.

60Co có một số ưu điểm sau:

-         Có đến 95% năng lượng phát ra của nó có sẵn để sử dụng;

-         Thâm nhập sâu, có thể xuyên qua bao bì

-         Mang lại sự đồng nhất đáng kể về liều lượng trong sản phẩm thực phẩm;

-         Không dư lượng độc tố

-         Là phương pháp khử trùng lạnh (không phát sinh nhiệt khi xử lý).