加速電子束可以為改善我們的生活質量創造奇跡,從阻止入侵昆蟲的傳播到分解環境中的污染物,再到對物體進行消毒以及對抗食物和水中的有害微生物。
為了進一步研究、開發和應用電子束技術,原子能機構正在續簽與德克薩斯農工大學農業生命研究中心的國家電子束研究中心(NCEBR)的長期合作伙伴關系,該中心一直是原子能機構食品電子束技術合作中心,自 2014 年起的健康和環境應用。
“NCEBR 確實是一個卓越中心,致力于開發食品安全和環境保護的創新解決方案,并支持將技術轉移到社會和商業領域,”副總干事兼核科學與應用司司長納賈特·莫赫塔爾 (Najat Mokhtar) 在簽約儀式上表示2023 年 9 月 19 日在維也納原子能機構總部舉行儀式,正式啟動合作中心伙伴關系。“我期待著深化原子能機構與這樣一個充滿活力的合作伙伴的合作。”
NCEBR 擁有兩臺商業規模的線性電子加速器,可產生電子束 (eBeam),可用于食品安全、農業、環境保護、醫藥和工業等多種用途。電子束以接近光速移動,可以直接使用或轉換為 X 射線。在這兩種情況下,材料都會暴露在光束或射線下,從而在不顯著升高溫度的情況下提供精確劑量的能量,這使其有利于多種類型的用途和產品。
“德克薩斯農工大學農業生命研究中心 - 國家電子束研究中心的愿景是利用加速電子的力量來喂養、清潔、治愈和塑造這個世界及其他世界,”德克薩斯農工大學主任 Cliff Lamb 博士說農業生命研究。“‘超越’是因為這項技術確實具有超出這個世界的用途,”他補充道。電子流對食物溫和,但對微生物不溫和,因此一些國家利用它來確保宇航員在外太空食用的食物的安全性和較長的保存期限。
回到地球后,NCEBR 完全被授權進行商業食品加工。例如,它對碎肉進行加工,以確保其中不含可能導致食物中毒的細菌,并對進口的新鮮水果和蔬菜進行處理,以防止有害害蟲進入該國并影響農業和環境。NCEBR在 2023 年 9 月舉行的國際食品電離研討會上展示了一些示例,并將在 2024 年 5 月舉行的糧農組織/原子能機構國際食品安全與控制聯合研討會上重點介紹更多示例。
提高糧食安全是電子束發揮作用的一個關鍵領域。除了確保食品安全外,電子束還可以加速自然遺傳變異,以培育更堅固、產量更高的作物,滅活牲畜疫苗的病原體,并通過昆蟲不育技術消滅害蟲。
“食品研究只是這種伙伴關系的一部分”,NCEBR 主任 Suresh Pillai 教授說。“環境用途包括開發方法以確保廢水中不含人類廢物和化學廢水。它還意味著研究所謂的“永久化學品”的銷毀,清除土壤和自然環境中殘留的微量合成化學品的工業遺留物。”
該工作計劃的一個雄心勃勃的部分是建造一個移動加速器,一種“輪子上的電子束”,可以運輸到任何需要的地方,例如凈化水。
為了實現更可持續的未來,電子束的一個新興用途是廢棄塑料的工業升級循環。自 70 年前開始大規模生產塑料以來,迄今為止生產的所有塑料中有 70% 沒有得到回收,現在已成為垃圾。電子束的變革力量可以將不需要的塑料轉化為可重復使用的資源,擴大當前的回收潛力,并實現更廣泛和更高價值的再利用,這有助于減少塑料廢物的總量。
在醫療領域,包括移植組織在內的醫療產品滅菌是原子能機構合作中心的另一項重大研究重點。
NCEBR 計劃安裝新的高能電子束/X 射線設施以補充其現有裝置。這將確保未來的研究能夠在未來的許多年里得到最先進的 eBeam 服務的支持。