全 文 ：　文章编号 :100028551 (2002) 0320152204
静态辐照加工产品质量控制
包建忠　陈秀兰　曹　宏　翟建青
(江苏里下河地区农科所 ,江苏 扬州　225007)
摘 　要 :以江苏里下河农科所钴室辐照加工实践为依据 ,对辐照加工产品质量控制等
方面进行了研究和探讨。
关键词 :辐照加工 ; 产品质量 ; 剂量 ; 控制
收稿日期 :2000206206
作者简介 :包建忠 (1965～) ,江苏南通人 ,副研究员 ,主要从事核农学方面的的研究
近年来 ,辐照加工作为一种高新技术产业发挥了重要作用 ,产生了巨大的社会和经济效
益。在众多辐照装置中 ,由于装源活度不一 ,源架结构不同 ,辐照产品种类多样 ,辐照工艺也有
所不同 ,这使辐照加工产品的质量控制显得尤为重要 ,因此 ,如何根据自身辐照装置的特点 ,采
取有效措施 ,确保辐照加工产品质量 ,已成为人们急需解决的问题。
1 　辐照装置概况
我所钴室始建于 1975 年 ,1985 年改建扩建后 ,设计装源活度为 317 ×1015 Bq ,并分别于
1986 年、1989 年、1993 年、1995 年和 1998 年 5 次加源 ,现实装源活度 317 ×1015Bq。辐照室直径
为 7 m、高 418 m 的圆柱形筒体。辐照源由 28 根装源管将 196 根国产源棒 (其中 68 根铝棒为假
源)以单栅板状排列 (图 1) ,源架尺寸高 ×宽为 65 cm ×8815 cm。目前辐照的主要产品有水晶、
医疗用品、中成药、脱水蔬菜、调味品及化工助剂等。产品采用静态堆码式辐照。
A C C C A D D B C D B D C A
E C E E E D D E E D E D E E
A E C C A D D B C E B D C E
E C E E E E D E E D E E E A
A E C C A D E B C D B D C E
E C E E E D D E E D E D E E
A C C C A D D B C D B D C A
中
心
轴
A C D B D C B D D A C C C A
E E D E D E E D D E E E C E
E C D B E C B D D A C C E A
A E E E D E E D E E E E C E
E C D B D C B E D A C C E A
E E D E D E E D D E E E C E
A C D B D C B D D A C C C A
图 1 　单板源源棒排列分布图
Fig. 1 　The arrangement of the source sticks of the veneer source
A. 1998 年 ,22 根源棒 ,5144 ×1013Bq ;B. 1998 年 ,16 根源棒 ,4167 ×1013Bq ;C. 1995 年 ,42 根源棒 ,2158 ×1013Bq ;D. 1993 年 ,48
根源棒 ,1172 ×1013Bq ; E. 68 根假源 (铝棒)
A. 1998 ,22 source sticks ,5144 ×1013Bq ;B. 1998 ,16 source sticks ,4167 ×1013Bq ;C. 1995 ,42 source sticks ,2158 ×1013Bq ;D. 1993 ,
48 source sticks ,1172 ×1013Bq ; E. 68 sham source sticks(aluminium stick) .
251 　核 农 学 报　2002 ,16 (3) :152～155Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2 　辐照加工产品质量的控制
在辐照加工中 ,剂量均匀的辐照场、良好的机械运行条件、合理有效的辐照工艺、准确可靠
的剂量测试与跟踪是保证辐照加工产品质量的前提。根据我所钴室的具体情况 ,我们在辐照
加工产品质量控制方面做了以下工作。
211 　完善辐照设施
合理的排列源棒获得理想的剂量场分布 ,从机械角度保证源到位重复性 ,是辐照装置的正
常运行必须解决的问题。
图 2 　317 ×1015Bq 单板源等剂量曲线示意图
Fig. 2 　The same dose curve
of the 317 ×1015 Bq veneer source21111 　辐照场剂量分布不均匀度 　我所钴室先后 4 次增源 (均为国产源) ,由于源棒比度小、活度不一、数量多 ,给源棒排列带来了不少困难。为此 ,我们根据源架结构特点 ,结合源棒的活度、长度、根数等参数进行不同顺序和位置的组合 ,并通过计算机数学模拟系统选择适宜的排列方式 ,从而获得了均匀度较好的剂量场。经检测辐照场剂量分布不均度为 1142 ,小于 115 ,符合国家规定标准。图 2 为现单板源等剂量曲线示意图。
21112 　参考面和校准点 　我所辐照源为单板源 ,按国家 JJ G591289 要求 ,我们在距源 1 m 处 ,
放置 1 块与源架尺寸相等、等高且平行的三角板 (65 ×8815 cm) 作为参考面 ,其中心作为校准
点 ,检测时在与源中心 (80 cm)等高的平面上 ,用 Fricke 剂量计 (安瓿)布 35 个点 ,辐照 6 min ,然
后用紫外分光光度计进行测量 ,由此得出辐照场剂量分布不均匀度 (表 1) 。
表 1 　辐照场剂量分布的不均匀度
Tabel 1 　Asymmetry degree of the dose distribution of the irradiation fied (Uo = DmaxΠDmin = 1142)
No. 1 - 1 1 - 2 1 - 3 1 - 4 1 - 5 1 - 6 1 - 7
D( Gy) 118. 48 116. 32 106. 78 106. 80 110. 34 112. 64 129. 20
No. 2 - 1 2 - 2 2 - 3 2 - 4 2 - 5 2 - 6 2 - 7
D( Gy) 117. 33 113. 18 113. 23 130. 75 117. 19 110. 28 94. 73
No. 3 - 1 3 - 2 3 - 3 3 - 4 3 - 5 3 - 6 3 - 7
D( Gy) 94. 51 118. 56 116. 10 125. 86 134. 82 118. 42 94. 37
No. 4 - 1 4 - 2 4 - 3 4 - 4 4 - 5 4 - 6 4 - 7
D( Gy) 113. 88 124. 01 118. 60 118. 60 134. 20 118. 28 101. 58
No. 5 - 1 5 - 2 5 - 3 5 - 4 5 - 5 5 - 6 5 - 7
D( Gy) 104. 06 108. 63 108. 74 111. 83 111. 35 109. 19 103. 86
21113 　源到位重复性 　为保证源到位准确 ,重复性好 ,我们在源架两侧安装了导向绳 ,在电动
卷扬提升装置上设有双重限位、限程开关 ,并在钢丝绳上标明源到位记号 ,经重复升源 5 次 ,对
351　3 期 静态辐照加工产品质量控制
校准点上的剂量计 (照射相同的时间)进行测量 ,求得的值小于 110 % ,符合规定标准。
212 　确保辐照剂量测试准确可靠
判断辐照加工质量的好坏 ,剂量是基础。而剂量测试系统的准确性与可靠性与否 ,直接影
响到辐照加工产品质量的控制。一般剂量准确保证途径如图 3 所示。
国际对比 contrast with the international
中国计量院
NDAS
　　　　　　
传递剂量计 pass dosimeter
辐照装置 radiation device
工作剂量计
work dosimeter
产品剂量
dose of products
工艺确认 insure the process
　　　　　　
传递剂量计 pass dosimeter
　
图 3 　剂量准确保证途径示意图
Fig. 3 　The way of guaranteeing the accurate dose
按国家 JJ G591 - 89 辐射加工用源检定规程要求 ,我们使用 Fricke 剂量计、重铬酸银剂量计
和硫酸铈电位仪剂量计等作为辐照加工剂量测量计 ,并定期与国家计量院 NDAS 进行比对 ,不
确定度在 ±5 %以内。
213 　选择适宜的辐照加工剂量
对于每一种产品而言 ,辐照的目的不同 ,所需的剂量也各不相同 ,而在辐照过程中 ,剂量过
小 ,达不到辐照目的 ;剂量过大 ,则影响辐照产品质量 ,并影响射线利用率。因此 ,根据产品要
求选择适宜的辐照剂量也是确保辐照加工质量的必要环节。一般细菌与辐照剂量的关系遵循
公式 :lg(NΠNo) = - KD 　( K= 1ΠDo)
表 2 　脱水香葱箱内剂量分布及吸收剂量总平均值
Tabel 2 　Dose distribution and the average of the
absorbed dose in the dehydrated shallot box
第 1 层
the first layer ( Gy)
203. 28
197. 41
192. 36
191. 54
205. 66
205. 05
192. 23
207. 91
196. 50
第 2 层
the second layer ( Gy)
178. 91
166. 84
187. 68
183. 16
187. 59
183. 49
165. 80
183. 38
169. 54
第 3 层
the third layer ( Gy)
193. 57
197. 41
198. 42
192. 64
211. 17
203. 92
173. 47
203. 48
184. 90
　　注 :Dmax = 211117 　Dmin = 165180 　总平均值为 1901789 ,U = 1127
　　Note :Dmax = 211117 　Dmin = 165180 　average :1901789 ,U = 1127其中 ,N 为样品未辐照前的初始菌数 ;NO 为样品辐照后的存活菌数 ;D 为对应存活率 NΠNo所需的剂量。而在具体选择辐照剂量时 ,首先应考虑辐照产品的辐照目的、要求 ,以及辐照产品所含菌种及含菌基数 ,然后根据公式推算出所需辐照剂量 ,并对每批辐照的产品剂量跟踪 ,辐照后进行微生物检测 ,以确保合格产品出厂。214 　合理安排辐照产品以确保产品辐照均匀由于产品种类多 ,要求剂量不同 ,而且包装的形状、尺寸、密度等各异 ,直接影响到辐照产品吸收剂量的均匀。根据我所辐照产品的特点要求 ,我们采取了堆码式辐照 (图 4) 。即将被辐照产品按等剂量曲线多层堆码 (一般 3～4 层) ,其中将剂量要求高的放在前层 ,剂量要求低的放在后层 ;在垂直方向上堆放多层 ,从地面往上堆相对辐射源为对称分布 ,当产品辐照平均剂量达到所需剂量一半时 ,进行倒层换位 ,从而保证了辐照产品
吸收剂量的均匀。表 2 为脱水香葱辐照
451 核　农　学　报 16 卷
箱内剂量分布测试结果。产品立体翻转后吸收剂量分布如图 5 所示。
图 4 　辐照产品堆码示意图
Fig. 4 　Sketch map of the stackyard
of irradiated products
图 5 　产品翻转后剂量分布示意图
Fig. 5 　Distribution of the dose after
the products overturned
参考文献 :
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QUALITY CONTROL OF STATIC IRRADIATION PROCESSING PRODUCTS
BAO Jian2zhong 　CHEN Xiu2lan 　CAO Hong 　ZHAI Jian2qing
( Jiangsu Lixiahe District Institute of Agricultural Science , Yangzhou ,Jiangsu prov. 225007)
ABSTRACT :Based on the irradiation processing practice of the nuclear technique application lab2
oratory of Yangzhou Institute of Agricultural Science ,the quality control of irradiation processing
products is discussed in this paper.
Key words :irradiation processing;products quality;dose ;control
551Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2002 ,16 (3) :152～155