¿Qué es eso de la radiación? (¡La respuesta correcta suma 100 puntos!)
La tecnología de irradiación utiliza la interacción entre rayos y sustancias para ionizar y excitar átomos y moléculas activadas, provocando que sufran una serie de cambios físicos, químicos y bioquímicos con las sustancias, dando lugar a la degradación, polimerización e interacción. de sustancias Unión y modificación. Esto proporciona una nueva forma de purificar algunos contaminantes que son difíciles de eliminar con métodos de tratamiento convencionales.
La irradiación se basa principalmente en rayos gamma de alta energía y alta penetración producidos por Co-60 para proporcionar tecnologías relacionadas, como desinfección y esterilización, inhibir o promover el crecimiento y cambiar las propiedades de los materiales. ¡Su característica más importante es que puede esterilizar directa y completamente productos empaquetados a temperatura y presión normales sin desembalarlos!
Por ejemplo:
(1) Tratamiento por irradiación de aguas residuales domésticas y aguas residuales industriales.
Bajo la irradiación de la radiación, las moléculas de agua generarán una serie de productos de radiólisis altamente activos, como OH, H, H2O2, etc. Estos productos reaccionan con la materia orgánica de las aguas residuales (aguas residuales) y pueden descomponerlas o cambiarlas. Este método puede eliminar significativamente TOC, DBO y DQO en las aguas residuales urbanas e inactivar patógenos en las aguas residuales. Las aguas residuales de tintes azoicos y antraquinonas pueden decolorarse completamente mediante irradiación y la tasa de eliminación de TOC puede alcanzar entre 80% y 90%. La tasa de eliminación de DQO alcanza el 65% ~ 80%. Otro ejemplo es que las aguas residuales de lignina se degradan fácilmente mediante irradiación gamma en condiciones de oxigenación.
Los informes de investigación muestran que la tecnología de irradiación también puede tratar eficazmente sustancias orgánicas nocivas como detergentes, pesticidas orgánicos de mercurio, plastificantes, nitrosaminas y clorofenoles. Combinar la tecnología de irradiación con tecnologías comunes de tratamiento de aguas residuales (como coagulación, adsorción con carbón activado, método de lodos activados por ozono, etc.). ) tiene un efecto sinérgico y puede mejorar el efecto terapéutico. Cuando se utiliza en combinación con el método del carbón activado, el carbón activado se puede regenerar mediante irradiación de rayos gamma después de adsorber materia orgánica, lo que resulta muy beneficioso para su uso continuo. Desde finales del decenio de 1980, mi país también ha llevado a cabo nuevos trabajos de investigación, como la desinfección por radiación del agua potable, el tratamiento por radiación de aguas residuales de tintes orgánicos y aguas residuales de plantas de coque, y ha logrado buenos resultados.
(2) Utilizar irradiación de rayos gamma para tratar los residuos sólidos.
En el tratamiento y eliminación de residuos sólidos, los residuos plásticos siempre han sido un problema espinoso por su dificultad de degradación. Por ejemplo, el politetrafluoroetileno no se puede descomponer bioquímicamente y es difícil de romper mecánicamente. Al mismo tiempo, durante el tratamiento a alta temperatura se producirán grandes cantidades de fluoruro tóxico, lo que es difícil de manejar.
En Japón, el polvo de cera de PTFE de diferentes pesos moleculares se obtiene mediante irradiación de rayos gamma combinada con calentamiento y luego trituración mecánica, que pueden usarse como excelentes lubricantes y aditivos. El polietileno clorado libera cientos de veces la cantidad de cloruro de vinilo cuando se utiliza y, por lo tanto, está prohibido en algunos países. Sin embargo, después de una cierta dosis de irradiación con rayos gamma, el polvo de cera de cloruro de vinilo ya no se produce y puede usarse como un excelente lubricante y aditivo.
El polietileno clorado liberará cloruro de vinilo dañino cuando se use, por lo que su uso está prohibido en algunos países. Sin embargo, no producirá cloruro de vinilo después de una cierta dosis de irradiación de rayos gamma, por lo que se puede promover.
Otro ejemplo, la celulosa es el principal componente de los residuos municipales y agrícolas. En Japón se irradia aserrín, papel usado y paja y se obtiene alcohol mediante sacarificación y fermentación. En Estados Unidos, a esta celulosa se le añade ácido y luego se irradia para obtener glucosa, con una tasa de recuperación de hasta el 56%. Los alimentos putrefactos se pueden utilizar como alimento para animales después de la irradiación.
Los lodos de depuradora contienen una gran cantidad de energía y valor biológico y son un excelente fertilizante y acondicionador del suelo para tierras de cultivo. Pero no se puede utilizar directamente porque contiene muchos patógenos. El efecto de desinfección del compostaje, la desinfección térmica o el tratamiento químico no es muy completo ni estable. El uso de rayos gamma o irradiación con haces de electrones resuelve los problemas anteriores y es un método prometedor. Alemania y Estados Unidos han construido equipos de tratamiento por irradiación con una capacidad de procesamiento diario de 1.500 toneladas de lodos. En China se ha estudiado intensamente la desinfección por radiación de los desechos hospitalarios y se planea construir un dispositivo práctico.
(3) Utilice haz de electrones para tratar los gases de escape.
Los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno de la atmósfera son los principales contaminantes. Los métodos más comúnmente utilizados, como la desulfuración por pulverización de cal, la absorción de ácidos y álcalis o la reducción catalítica para eliminar los óxidos de nitrógeno, encuentran dificultades con equipos complejos o de alto costo.
La aplicación de irradiación con haz de electrones no solo puede reducir la dificultad y el costo de operación, sino que tampoco produce aguas residuales secundarias porque se usa en condiciones secas.
El Instituto de Investigación de Energía Atómica de Japón utiliza dos aceleradores de electrones como fuentes de irradiación. A 80 °C, se añade agua con amoníaco para la irradiación, complementada con precipitación electrostática para eliminar el sulfato de amonio y el nitrato de amonio, que pueden eliminar SOx y óxidos de nitrógeno al mismo tiempo. La ley ya ha comenzado a operar comercialmente.
(4) Irradiación de alimentos
La tecnología de irradiación de alimentos es una tecnología de esterilización y conservación desarrollada en el siglo XX. Se basa en la tecnología de procesamiento de radiación y utiliza rayos de alta energía generados por radiación ionizante como rayos X, rayos gamma o haces de electrones de alta energía para procesar alimentos. Produce fuertes efectos físicos, químicos y biológicos durante la transferencia y transferencia de energía. proceso, logrando así matar. El propósito es eliminar insectos, inhibir bacterias, mantener la calidad nutricional y el sabor y extender la vida útil. Con sus ventajas técnicas únicas, como la reducción de las pérdidas de productos agrícolas y alimentos, la mejora de la inocuidad y la calidad de los alimentos y el control de las enfermedades transmitidas por los alimentos, la irradiación de alimentos ha atraído cada vez más la atención de países de todo el mundo y se ha convertido en una de las medidas eficaces para garantizar la inocuidad de los alimentos. en el siglo XXI.
Según los informes, la tecnología de irradiación de alimentos tiene muchas aplicaciones diferentes en diversos alimentos, y diferentes dosis producirán diferentes efectos. Según la dosis, se puede dividir en tres normas técnicas: exposición baja, media y alta. La irradiación en dosis bajas puede inhibir la germinación de vegetales, prevenir plagas de alimentos y prolongar los procesos fisiológicos de frutas y verduras; la pasteurización por irradiación en dosis medias no solo puede extender la vida útil de los alimentos a temperatura ambiente, sino también mejorar la calidad del proceso de los alimentos. Se utilizan habitualmente altas dosis de radiación para esterilizar especias y condimentos.
Aunque la tecnología de alimentos irradiados de China se está desarrollando rápidamente, los consumidores no están familiarizados con ella porque la mayoría de las empresas no etiquetan "alimentos irradiados". En este sentido, Ha Yiming, investigador jefe del Laboratorio de Procesamiento y Almacenamiento de Alimentos por Irradiación de la Academia China de Ciencias Agrícolas, señaló que la cuestión más urgente en la actualidad es permitir que los consumidores formen una comprensión científica de la tecnología de irradiación y eliminar sus preocupaciones. Para las empresas, tomar en serio los "alimentos irradiados" y etiquetarlos correctamente ayudará a popularizar la tecnología moderna de procesamiento de alimentos.
Aún hay mucho que aprender en Internet, pero todavía hay muchas personas que dudan de que la tecnología de irradiación sea inofensiva.