电子加速器与钴让“看不见”的电子束服务看得见生活

电子促进剂和钴60的比较

1.经济成本比较
近年来,新的钴60来源的价格和废物来源的处置成本急剧上升。目前,钴60的新来源价格约为25元/居里,废物源处置成本约为5元/居里,总价格约为30元/居里。因此,相当于100万居里辐照的钴60源的投资为3000万元。包括厂房,车间等基础设施和辅助设施,总投资约4000万元。由于钴60的半衰期为5.27年,并且具有一定的辐照寿命,因此每年损失约17%。因此,仅钴60源的消费每年的运行成本约为510万元。加上电费,每年的运行费用约为700万元。
对于10MeV / 20kW电子加速器,设备投资仅为1380万元,加上车间等基础建设和辅助设施,总投资约为2500万元。 10MeV / 20kW电子加速器的辐射当量为135万居里。考虑到加工效率,加工能力相当于200万居里。而且,电子加速器没有等效的衰减问题。它的运行成本只是功耗和易损部件的更换。每年的运营成本仅为300万元左右,仅占钴60的43%。如果按与钴60相同的处理能力来计算,电子加速器的年运行成本仅为200万元左右,仅占钴60的29%。

2、环境保护与节能
钴60是一种连续发射放射性射线的放射性元素,其运输和管理要求极为严格。更严重的是,在钴60源失去其工业辐照处理能力之后,仍然存在足以伤害人类的放射性核残留物。核污染期可以达到数百年,因此废物源的处置非常困难。此外,钴60的使用和处置仍然存在国际恐怖主义安全问题。电子加速器产生的高能电子束完全由电转化。只要关闭电源,其放射性就会消失,没有任何放射性残留物,从而完全解决了钴60的各种核安全问题。另外,钴60的半衰期为5.27年,也就是说,钴5. 60的辐射强度每5.27年降低一半。因此,有必要连续补充废物源并进行处置,这增加了60号钴源的分解和运输。 ,存储困难。在环境保护和反恐成为世界关注的当前形势下,电子加速器辐照处理的使用比钴60具有更明显的安全优势和发展潜力。
钴60的辐射是连续的,无论是否用于辐照处理,都会损失能量,不可避免地导致能量浪费。另一方面,钴60的射线是360°发散的,辐射利用率仅为20%至30%,辐射效率低,进一步浪费了能量。同时,由于许多射线在空气中泄漏,对防护措施的要求也更加严格。电子加速器仅依靠电源工作。如果没有辐照处理,则可以关闭电源而不会损失任何能量。另外,电子促进剂的射线是定向辐射,射线利用率高达60%-80%,甚至更高,节能效果非常明显。

3、适用范围
由于钴60的辐射利用率和剂量率低,所需的辐射处理时间非常长。例如,对于通常需要约5KGy剂量或在其他领域进行常规灭菌的农副产品,使用100万居里钴60辐射,每吨花费约5个小时。这也可用于辐照脱水的蔬菜和调味品,但对辐照冷藏产品非常不利。在较大剂量的辐照处理的情况下,辐照时间更长,特别是在工业领域,例如材料改性和制备,这甚至可能使其实际上不适用。例如,通过辐射制备纳米氧化铁需要300KGy,并且每吨辐射100万居里的钴60需要半个月以上。如此长的辐照处理时间和如此低的辐照剂量率实际上在许多情况下是不可能应用的。
如果使用10MeV / 20kW的电子促进剂进行辐照,它还将给普通的消毒农副产品带来约5KGy的剂量,每吨仅需10分钟。这不仅大大提高了加工效率,而且对冷藏产品的加工非常有益。更重要的是,以300KGy的剂量制备纳米氧化铁,每吨仅需8-10小时,可真正达到实用水平。而且,许多材料的改性要求在短时间内施加足够大的辐射。辐射剂量可以达到修饰效果,这是电子促进剂的优点。因此,电子促进剂辐照处理的实际应用领域比钴60的广泛,并且应用范围也更大。

射线照射代表了国际加工业的发展方向。电子加速器技术辐射工业产品或农产品,其主要应用领域如下:

1)使用电子束照射快速晶闸管和芯片会改变优化产品的性能。

2)降解水产品和蜂产品中的氯霉素残留,以符合出口国的农药残留卫生标准。

3)农副产品,食品,海产品和水产品的保存可以达到杀菌,杀虫,抑制发芽,延长保质期的目的。

4)一次性医疗和卫生产品(医用敷料,纱布,手套,外科医疗设备等)的消毒和灭菌

5)中成药和保健品的杀菌。电子束的使用可以有效杀死中成药和保健品中的各种有害细菌,并符合实用卫生的要求。

6)黄玉,珍珠和水晶可增色,改善产品质量并增加产品附加值。

7)聚合物材料的降解。用电子束降解PTFE,得到微米和纳米级的超细粉末。

9)宠物饲料灭菌。电子束的使用可以有效杀死宠物饲料中的各种细菌,尤其是沙门氏菌。从而达到宠物的卫生标准。

10)各种玩具的杀菌。为了确保生产过程中各种玩具的细菌污染将直接影响儿童的健康,有必要对它们进行电子束灭菌以满足卫生要求。

11)化妆品原料中的有害细菌以及化妆品生产过程中因污染产生的细菌会给皮肤带来潜在的危险。高温灭菌会破坏化妆品本身的特性并影响其质量。电子束灭菌是在室温下使用的。对于不耐高温的化妆品,这是一种理想的灭菌方法。

12)商品维护(防霉)。可以使用各种商品来防止电子束照射后发霉,从而实现商品的保存。


与一般的伽马射线辐照处理不同,加速剂辐照的优点和特点是:

1)快速照射。辐照处理时间短,例如,对一箱产品进行消毒仅需1分钟。而用伽马射线源辐照可能要花费数十分钟。

2) 吸收剂量均匀。采用动态的传送装置,产品吸收剂量的不均匀度<5%。一次性大批量加工也可以小批量加工,加工方式灵活而且加工速度快。

3)无毒,无残留,不添加化学试剂,不影响产品的原始组成和质量。

4)产品可以预先密封包装,在辐照过程中不会打开产品包装盒。可以快速安全地通过。无二次污染。

5)无环境污染。关机后无辐射。安全可靠!但是,使用γ源存在源废物和废物源处理的问题。

6)降解水产品和蜂产品中残留的氯霉素是目前国内外唯一的方法。


使用电子束线性加速器建立辐射中心来加工食品,饮料,医药材料,医疗设备等,对于提高食品质量,确保食品安全和扩大出口具有重要意义。这对我国特别是在辐照中心周围地区具有重要意义。具有良好的经济和社会效益,电子束直线加速器将逐步取代在某些地区使用钴源作为放射源的辐照装置。

20kw电子加速器价格

加速器控制台

山东瓜宝宠物食品集团有限公司是宠物食品出口生产加工企业,连续三年出口创汇超过1亿美元。对于企业的发展,是五年前花费3000万元从中国原子能科学研究院的核技术中购买了两个10MeV / 20kW(10 MeV / 20千瓦)高能的企业。中国原子能科学研究院)大功率电子辐照加速器。现在,这两种加速器每天可以辐照80吨以上的宠物食品。随着企业的发展,其市场份额扩大,利润增加,并且有再次投资的动机。最近,Guaibao Group从原子能研究所购买了另外两种相同型号的辐射促进剂。

瓜宝宠物食品集团的产品主要出口到欧美。产品必须经过消毒,并且只能通过辐射进行消毒。以前,瓜宝宠物食品集团的产品也采用辐照消毒,但采用“外包”的方式出租他人的设备,每年支付数千万辐照服务费,其中不包括运输和辐照费用。排队时间成本。

所谓辐照是利用高能,大功率电子束辐照物体,通过辐照作用来实现材料的改性,杀菌和消毒。原子能机构核技术研究所所长王国宝说,辐照所需的设备是钴60和电子促进剂。其中,电子促进剂具有可控性,能量高,辐照时间短,无核废料,对环境无害的优点。

“在我们进行该项目之前,家用10MeV电子辐照加速器的最大功率只能是5千瓦,而我们的目标是15-20千瓦。”核技术研究所线性加速器研究室主任曾子强说。从以上观点来看,只有加速器功率增加了三到四倍,但是功率为5 kW的电子加速器与钴源在经济上没有竞争力,当加速器功率达到15 kW时,相当于一百万居里钴。在经济上具有明显的优势。

原子能研究所是一家能够在中国工业生产高能电子加速器的研发机构,在我国电子直线加速器的发展历史上创造了八项首创纪录。尽管有长期的技术积累,开发20kW高能大功率电子辐照加速器并不容易。

“高能大功率电子辐照加速器对稳定性和可靠性有更高的要求。”王国宝解释说,加速器的稳定性主要是指光束质量稳定,可靠性是故障率较低。 10MeV / 20kW电子加速器意味着在100kV以上的高压下,科研人员必须“命令” 1.25×1016个电子向同一方向有序“推进”。

在国防科工局的支持下,科研团队在高能电子辐照加速器,大功率束稳定加速器,大功率宽脉冲高压调制电源,大功率束耦合等方面取得了突破。通过科学技术研究和自主创新来控制载荷和热效应的稳定性。主要技术问题,例如强电流和长寿命电子枪。

“我们的目标是要实现长期稳定的运行,还要实现愚蠢的运行,并促进零件的更换。”王国宝说,这对电源和设备提出了很高的要求。在可靠性方面,科研人员还设计了多种保护方法,对某些异常情况的响应速度达到了微秒级。所选设备已经过测试,有些甚至符合军用产品标准。

解决了关键问题后,该20kW加速器装置独立设计了热屏蔽聚焦枪体结构和新型可更换阴极组件,从而延长了电子枪的使用寿命,并改善了加速器的连续稳定运行时间;独立开发了大功率,高精度的自动装置,以实现有效的水流分配。适应冷却技术,可提高加速器的冷却效率和运行稳定性。

“这种线性加速器设备处于国际先进水平。”曾子强介绍。

2007年12月18日,核技术研究所自主研发的10MeV / 15-20kW电子加速器辐照装置通过验收,并在房山延芳园工业开发区投入使用,成为我国第一台高能高能投入使用的电力电子设备加速器辐照设备已经稳定运行了36,000多个小时,并且已经对医疗设备,调味料和保健品进行了工业化辐照。照射后的产品性能优异。

“我们设计了这种加速器来满足工业应用标准的要求。”王国宝说。

该设备的成功开发大大提高了我国电子辐照加速器的制造技术和工业化水平;它已经实现了我国高能,高功率辐照加速器从依靠进口代替进口和领先国外的飞跃。优化辐照加工业的结构,提高经济效益,实现核技术应用的可持续发展具有重要意义;同时,它产生了良好的社会和经济效益。山东项目成功带来的市场示范效应,有效提高了市场对国产高能大功率电子辐照促进剂的认识。 2013年和2014年,原子能研究所先后收到了河南和吉林用户的订单。

凭借先进的技术和长期稳定的运行能力,20kW高能大功率电子辐照加速器已迅速成为辐照行业的新宠,在短短几年内产值超过1亿。 2015年,它还赢得了国防技术工业军民融合发展的行业先驱。提名奖对于促进军民融合发展和核技术应用的普及具有重要意义。

该项目还导致了许多核心技术的发展。相关技术可以应用于军用雷达,军用核数据测量的白光中子源设备,生物反恐设备等,在国防技术工业中具有重要的应用价值。

“加速器市场上的大多数私营企业都依赖具有固定产品模型的研究机构。除了固定型号,我们还一直在独立研究和开发新技术和新产品,以满足用户需求为最重要的标准,使它们更具适应性和专业性。 “王国宝说,在民用加速器市场上,核技术研究所的最大优势是其强大的自主研发能力。多年来,它一直处于创新和发展的最前沿。它可以根据设计和开发产品。满足用户和市场的需求,并使用加速器。

在谈到加速器产业的未来发展时,王国宝说,在中国核工业集团公司和原子能研究所的支持下,核技术研究所正在积极探索促进加速器产业化的新发展模式。 “目前,就加速器开发而言,世界上最好的加速器是美国,拥有超过1000台,而我国只有不到500台。潜力仍然很大。我们不仅必须制造功能更强大的加速器,而且必须实现大功率的加速器。小型化,智能化,移动性和加速器应用新产品的开发。”

1958年,在苏联的帮助下,“一堆一装置”建成并投入运行,开启了中国原子能时代。最近,在“辉煌的70年·奋斗的新时代”活动中,记者走进了中国原子能研究院。图为工作人员最近在我国第一座重型水反应堆前讲述相关历史。本报记者陈宇摄 辉煌的70年,为新时代而奋斗

在距北京核心区西南郊40多公里的房山拓利地区,核能繁荣的新城镇是中国原子能研究院(以下简称中国原子能研究院)的所在地。

1950年代,为了解决我国的第一座反应堆和加速器。根据调查结果,拓Tu地区被选为新的研究基地。

在采访中,记者发现进行相关实验所需的反应堆和仪器离人们的生活并不远。

我国每年的辐照食品总量达到10万吨

山东某宠物食品出口生产加工企业的产品主要销往欧美。产品必须经过消毒,并且只能通过辐射进行消毒。

五年前,该公司从原子能研究所购买了10MeV / 20kW(10 MeV / 20 kW)高能大功率电子辐照加速器,这大大提高了公司的核心技术和生产能力。该公司的出口价值已连续3年从不到1亿美元增加到超过数亿美元。

中国核工业集团公司首席专家,原子能科学研究院核技术应用研究所所长王国宝介绍,所谓辐照是利用高能电子束和其他射线辐照物体来达到的目的。通过辐射作用进行材料改性,灭菌和消毒。

统计显示,自1984年以来,我国已开始辐照大蒜,土豆,洋葱,地瓜酒和肉制品。目前,在28个省,市,自治区的200多个单位已经对200多种食品进行了辐照保存,杀虫灭菌和质量改进方面的研究。该州已批准将18种辐照食品推向市场。按总粮食量10万吨,居世界第一。

揭开百年谜案

没有冷却塔,没有高耸的烟囱,反应堆只有压力锅那么大。微型反应器(小型中子源反应堆的全称)是名副其实的。

尽管微型桩很小,但其作用也不容小under。

在采访中,原子能研究所微反应器研究实验室的活化分析小组负责人彭丹讲了一个故事,讲述了使用微反应器解决困扰历史学家的一个世纪之谜-原因清光绪皇帝去世的故事。 “我们把光绪皇帝的辫子几串,用微堆中子活化分析技术测试了辫子中的砷含量,并结合其他技术手段,科学研究分析和计算表明,光绪的头发和衣服都含有戏剧性。有毒砷,腐败的尸体的部分衣服和头发上污染的砷总量高达201毫克。”

光绪死因的确认被认为是利用现代科学技术和侦察思想解决历史难题的成功尝试,为学术和文化研究开辟了新道路。

把脉苍生健康

由于其小型化,易于操作,低功耗,对环境的影响以及良好的固有安全性等优点,在大中型城市的人口稠密的大学和研究机构中有许多微型堆栈。

许多年前,原子能研究所使用微反应器分析和确定了我国北部和南部数十名正常成年人的甲状腺含量,发现存在地区差异。女人比男人略高。这提供了评估碘对人体健康影响的背景材料。

癌症是全球性疾病死亡的主要原因。质子疗法适用于黑色素瘤,颅内肿瘤,眼癌,前列腺癌,肺癌,肝癌等疾病的治疗,具有显着的经济和社会效益。

原子能研究所已经使用反应堆和加速器等科学装置进行了放射性药物的研发,同位素药物的生产以及核医学设备。

中国核工业集团公司首席专家,原子能研究所回旋加速器研究设计中心主任张天觉指出,正在调试的230MeV超导回旋加速器。在不久的将来,随着癌症诊断和治疗技术的不断发展,更多的患者将从中受益。 (记者陈瑜)

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