輻照“利器”是怎樣煉成的

       你可能會問，輻照電子直線加速器有什么實用價值？一堆專業名詞，聽都沒聽過。其實，“輻照”已經和我們的生活密不可分。例如，塑封包裝的泡椒鳳爪在很多超市都是熱賣商品，但是你可知道，如果沒有輻照處理，在你還沒來得及購買之前，它就已經壞掉了。

       創新之處在于，名片的右下角有個二維碼，一掃，通訊信息就可以保存在手機里。

輻照加速器作何用

       你可能會問，這個設備有什么實用價值？一堆專業名詞，聽都沒聽過。

       其實，“輻照”已經和我們的生活密不可分。例如，塑封包裝的泡椒鳳爪在很多超市都是熱賣商品，但是你可知道，如果沒有輻照處理，在你還沒來得及購買之前，它就已經壞掉了。

       這種新的加工技術稱為輻照加工技術。從科學角度講，輻照加工，是指將電子加速器產生的電子線或放射性同位素產生的射線的能量轉移給被輻照物質，電離輻射作用到被輻照的物質上，產生電離和激發。軌道電子會因此而釋放，形成自由基，通過控制輻射條件，而使被輻照物質的物理性能和化學組成發生變化并能使其成為人們所需要的一種新的物質，或使生物體（微生物等）受到不可恢復的損失和破壞，達到人們所需要的目標。 比如，使高分子材料分別實現接枝、聚合、裂變或交聯，抑制或刺激生物生長，有效地殺滅害蟲、蟲卵、病菌等。例如，通過輻照促進生物育種，或通過輻照加工中藥材使其不易生蟲，便于保存。

這類技術的“先進性”在于，有效克服了傳統技術手段的弊端。

       以一次性醫療用品消毒為例，據高能所核技術應用研究中心副主任史戎堅向《中國科學報》記者介紹，醫療用品出廠前必須經滅菌處理，而傳統做法是用環氧乙烷來滅菌。但環氧乙烷本身具有毒性，危害健康、污染環境。輻照技術的出現很大程度上了替代了傳統的環氧乙烷消毒法。而輻照技術本身亦有不同類型。其中比較廣泛的是利用鈷源進行輻照。這一方式雖然操作簡單，但缺點也很明顯?！耙话闱闆r下，鈷源不用的時候需要放在深水井中保存，避免輻射危害?！瘪R創新說，“但也存在隱患，近幾年，全國已經有幾個鈷源輻照站發生了"卡源"事故，引發當地民眾嚴重恐慌，而且鈷源在廢棄之后也需要相當大的處理成本?！陛椪针娮蛹铀倨鲃t克服了上述缺點：“通電時產生高能電子進行輻照加工，切斷電源則不存在放射性的危害?！?/span>

這把“利器”來之不易。

       輻照電子加速器也分不同種類，高能所此次聯合無錫愛邦輻射技術有限公司（簡稱無錫愛邦）推向市場的叫做“L波段10MeV工業輻照電子直線加速器”，其特點是功率更大，效率更高?！霸撛O備合同指標為10MeV-30kW，鑒定指標為10MeV-40kW，實測最大10MeV-50kW，超過合同規定，成為中國平均功率最大的10MeV電子直線加速器?！奔铀倨髦行母敝魅纬卦讫垖Α吨袊茖W報》記者介紹。

       據了解，高能所作為我國高能物理研究的國家團隊，一接手該項目，從所長到相關研究室主任，從中國工程院院士陳森玉、中國科學院院士柴之芳到各位參與項目的研究人員，都給予高度的重視，并積極參與。

高能所的十七八位專家組成的技術團隊借助在大科學裝置中積累的豐富科研經驗，帶領愛邦公司的參研人員，長時間奮斗在安裝調試的現場，每發現一個技術問題，都即刻組成研討小組展開充分的理論分析和討論，找準癥結、對癥下藥、攻克難關。

       據無錫愛邦總經理張祥華向《中國科學報》記者回憶，池云龍多次直接從國外出差回來就直奔無錫調試現場，不顧旅途勞頓和時差的影響，通宵達旦直至解決問題，使L波段加速器的調制器的轉換效率實現創新突破。史戎堅的大功率加速管設計、裴國璽和周祖圣的三極電子槍設計都成為該項目的創新亮點。樣機的試運行是產品走向產業化的重要階段，而試運行中故障是難免的。令張祥華至今印象深刻的是，2011年五一假期，煙臺的加速器故障。袁勤良研究員由于買不到直飛煙臺或青島等鄰近城市的機票而被迫轉道杭州，整整一夜從杭州到無錫，從無錫到連云港(601008,)，從連云港到煙臺，被3次換車接送，趕到現場處理故障，使客戶的貨柜能趕上船期。

       在推進產業化過程中，高能所團隊積極協助企業推廣，利用自身的專業背景和理論基礎，協助項目招投標，解答客戶提出的各種技術難題和質疑，消除客戶的疑慮，助力該產品的產業化推廣。

轉化背后的“科研經”

       盡管遇到了不少困難，但在高能所受訪者看來，L波段10MeV工業輻照電子直線加速器在研制和產業轉化過程中并未遇到大問題，更像是一種“水到渠成”。

       這背后或多或少隱含著高能所團隊日積月累的“科研經”。

       首先，方向明確。據馬創新向《中國科學報》記者介紹，高能所“一三五”規劃當中的“三個突破”之一便是在科技成果轉化方面取得突破。方向一旦明確，便有助于形成合力。而且，輻照電子加速器的研發涉及電子槍、微波系統、功率源等十幾個不同的專業領域，需要各個方面的科學家有效配合。為高能所兩個中心的合作，池云龍憑借自身專業的扎實和對不同領域的深刻理解，科學而高效地對不同成員的科研任務進行了分解和銜接，使這支高能團隊真正發揮出了“高能”。對于這個團隊來說，很多也都是第一次，比如如何讓設備承載40kW甚至更高的功率，如何設計出能夠穩定可靠工作的核心部件—大功率加速管，如何解決整臺設備的機械強度和散熱等問題。

       據介紹，之所以項目進展得比較順利，一方面在于各個分系統較高的專業水平和預研工作做得足夠扎實；另一方面也得益于該所在輻照電子直線加速器研究方面積累的經驗，例如，近年來高能所為企業已研制和生產了多臺S波段輻照電子直線加速器投入到輻照加工產業。

       此外，同樣重要的是，既然是轉化，那么就要契合市場需求。高能所團隊判斷，憑借上述優勢，輻照電子加速器必將逐步替代化學消毒技術以及鈷源輻照技術等傳統手段。

       馬創新將輻照電子加速器比喻為“一把好使的槍”，“有了這把槍，你打各種獵物都更方便了”。正是敏銳地預見到其巨大的市場潛力，無錫愛邦提供了有力的資金支持，也為高能所發揮轉化能力提供了合適的舞臺。

       當然，任何新事物都不會完美無缺，相對而言，輻照電子加速器對操作者的技能要求更高。目前，高能所正與無錫愛邦合作，派技術人員長期駐守客戶企業，授之以漁，逐步將此類新產品推向更廣闊的市場。