Có 2 lĩnh vực được sử dụng phổ biến nhất hiện nay liên quan đến công nghệ chiếu xạ là:
- Chiếu xạ khử trùng các dụng cụ y tế
- Chiếu xạ thực phẩm.
Hình 1. Cơ sở chiếu xạ công nghiệp (ví dụ: hệ thống JS-8900)
1. Khử trùng các dụng cụ y tế
Ước tính hiện nay tỷ lệ dụng cụ y tế được xử lý bằng bức xạ chiếm tời 80%. Nguồn bức xạ sử dụng để khử trùng các dụng cụ y tế là nguồn phát tia gamma (sử dụng nguồn phóng xạ Co-60, Cs-137). Ngoài ra, nguồn electron cũng được sử dụng.
Quá trình khử trùng phải đảm bảo 2 vấn đề:
- Tiêu diệt vi trùng (làm mất khả năng sinh sản của chúng);
- Ngăn chặn khả năng phân huỷ của bức xạ đối với đối tượng được khử trùng.
a. Tiêu diệt vi trùng
Hiện nay trong công nghệ tiệt trùng y tế, người ta chưa có khả năng tiêu diệt hoàn toàn vi trùng mà chỉ có khả năng làm giảm xác suất lây nhiễm của chúng để nó không vượt quá giá trị 10-6.
Cơ chế tiệt trùng là quá trình bức xạ phá huỷ các ADN của vi trùng sao cho số các phân tử axit nucleic có thể phân chia tế bảo giảm từ 6 - 9 bậc. Trong quá trình chiếu xạ người ta thường dùng khái niệm D10, đây là giá trị liều làm chết 90% lượng vi trùng. Liều tiệt trùng trung bình khoảng 25 kGy, một số nơi sử dụng vào khoảng 35 - 50 kGy (như các nước Bắc Âu), liều này còn phụ thuộc vào mức độ nhiễm khuẩn ban đầu.
Hình 2. Sự suy giảm của vi trùng khi bị chiếu xạ
b. Ngăn chặn khả năng phân huỷ của bức xạ đối với đối tượng được khử trùng: Các nghiên cứu cho thấy, đa số các polyme dùng làm dụng cụ y tế hầu như không bị biến đổi tính chất ở mức liều tiệt trùng (như polyetylen, polypropilen, polyamit, cao su, silicon).
c.Tính ưu việt của khử trùng dụng cụ y tế bằng bức xạ:
Khử trùng dụng cụ y tế bằng bức xạ có nhưng ưu điểm sau:
- Tiêu tốn năng lượng ít hơn so với xử lý nhiệt;
- Xử lý được các vật liệu dễ bị biến dạng do nhiệt;
- Xử lý được dụng cụ trong bao bì kín;
- Không tạo ra các chất độc như xử lý hoá học;
- Dễ điều khiển;
- Xử lý liên tục và tự động hoá cao.
2. Chiếu xạ thực phẩm
Chiếu xạ đối với thực phẩm được áp dụng chủ yếu để làm ngưng hoặc làm chậm sự phát triển của rau quả, cải thiện chất lượng thực phẩm, diệt sâu bọ, khử trùng và tiệt trùng.
Theo liều lượng, người ta chia quá trình xử lý thực phẩm làm 3 loại:
- Liều thấp (dưới 1 kGy): sử dụng để hạn chế sự phát triển của rau củ, làm chậm quá trình chín của hoa quả và diệt côn trùng;
- Liều trung bình (1-10 kGy) dùng kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, giảm sự lây nhiễm của vi sinh vật, cải thiện một số tính chất công nghệ;
- Liều cao (10 – 60 kGy) dùng tiệt trùng, diệt virut, xử lý đồ hộp.
Cục ATBXHN