近日,美國能源部費米國家加速器實驗室的研究人員獲得了美國國家核安全局放射安全辦公室的資助,旨在探索如何更廣泛地利用電子束加速器進行醫療設備消毒。這一項目旨在開發更高效、清潔和安全的消毒技術,以替代傳統上可能使用放射性物質的方法。
費米實驗室技術開發經理兼項目首席研究員查爾斯·坦加拉杰表示:“這是一個探索高效、清潔和安全電子束技術潛力的重要機會。電子束技術為滅菌和環境應用提供了一種比傳統放射源更安全、更靈活的替代方案。”
查爾斯·桑加拉杰站在傳導冷卻低溫恒溫器旁,該恒溫器將容納超導射頻加速器。這臺機器有望取代鈷-60 系統來對醫療設備進行消毒。圖片來源:費米實驗室湯姆·尼科爾
目前,坦加拉杰和他的同事正在開發一種超導射頻(SRF)加速器原型。這種加速器可以加速電子以產生高功率水平,同時最大限度地減少能量損失。一旦建成,這個原型有望為生產更高功率的加速器鋪平道路,這種加速器可用于對醫療設備進行消毒。
新的放射安全辦公室資金將使項目團隊能夠探索采用SRF原型等非放射性加速器的多種途徑。團隊將利用其在加速器技術方面的專業知識和與利益相關者的合作經驗,幫助企業做出明智的決策,減少對放射性物質的依賴。
雖然該項目主要針對醫療器械滅菌,但其潛在益處可以擴展到多個行業。例如,類似的電子束加速器可用于對水果進行滅菌,提高加工安全性和保質期。
費米實驗室擁有一套獨特的技能,可以克服限制使用現代電子束加速器的障礙。該實驗室的工程師、科學家和業務專家具有豐富的與政府及行業利益相關者合作的經驗,并通過研討會等活動促進了相關領域的合作。
然而,為了確保加速器能夠得到廣泛采用,需要解決幾個關鍵因素。首先,團隊將分析并比較各種射頻源,包括現代和傳統的射頻源,以確定哪些射頻源在經濟上可行且適合行業采用。其次,團隊將制定一份全面的過渡路線圖,以確定供應鏈挑戰和運營障礙等潛在問題,幫助公司有效規劃向現代加速器的轉變。
此外,廣泛采用電子束加速器還需要有一批經過培訓的工作人員來操作和維護這些先進的機器。費米實驗室的科學家湯姆·克羅克將領導培訓和開發工作,與行業協會和教育機構合作開發課程,并制定培訓標準。
最后,項目團隊還將制定一份商業計劃,建立電子束技術中心,通過提供研發支持、試驗臺、原型設計、法規合規協助和勞動力培訓等資源,促進電子束技術的進步和應用。