111年 工業輻射照射讓世界更美好
「輻射」一詞在某些人心中引起恐懼，但是100 多年來輻射在工業和食品安全中發揮了無形、有益且通常很關鍵的作用。無論是應用於消毒醫療設備，農產品還是加強工業聚合物，輻照技術都是現代世界不可或缺的一部分。為了更瞭解工業輻照的重要性，並瞭解其技術的發展方式，國際原子能總署（IAEA）與國際輻照協會（IIA）董事長兼總幹事保羅偉恩（Paul Wynne）進行對談。 IIA 是一個由公司、研究機構、大學和政府機構組成的非營利組織，協助全球輻照產業和科學界。
問：以加速器為基礎的工業輻射在哪裡產生最大的影響，您看到這項技術運用在哪裡？
答：加速器已在工業規模上使用了大約60 年，來改善聚合物的性能。主要應用之一是電纜的絕緣處理，以增加對高溫的抵抗力，這有助於消防安全和設備耐用性。還有許多其他基於電子引起的化學輔助應用，例如製作用於地板的木質塑膠複合材料或汽車業中使用的泡沫製程。這些應用中有許多是專門應用於製造地點。高功率加速器的引入擴大了可以處理的產品範圍，進而使該技術可以與放射性同位素鈷60 發出的加馬射線競爭。工業輻照可以處理的一系列產品範圍，包括醫療設備和包裝製程、藥物和化妝品成分的滅菌，以及食物的微生物控制。迄今為止，對於這些應用，加馬輻射一直占主導地位。
問：是否有從使用放射源輻照改用加速器技術的轉變？
答：主要是醫療器械的滅菌，對醫療器械的需求和滅菌需求正在迅速增加。輻照是全球將近一半需要滅菌設備的首選方法，其中加馬射線滅菌占這些設備的80%以上。各種情況（其中一些可能是暫時的）讓近期鈷60 的供應受到阻礙，難以跟上需求增長的步伐。醫療設備製造商通常不會偏愛一種方法，他們只是希望對產品進行適當的消毒。鈷60 的加馬滅菌具有兩大優點：簡單性和可靠性。加速器也有優勢：只需要電力供電，並且可以暫停游離輻射的發射。
市場的力量將決定哪些技術將在未來占有主導地位。但就目前而言，重要的是保持可用性，因為這些技術都是滿足滅菌需求所必需的。需要注意的是，就治療能力而言，凡是能用電子加速器治療的東西，都可以用加馬射線治療，但反之則不然。然而，一些加速器可以配備金屬靶，將電子束轉換成 X 射線。
問：加速器的工業應用需求正在增長，尤其是在發展中國家。這些技術需要克服哪些挑戰才能變得更容易獲得？
答：未來傳統加馬輻照市場的大部分需求很可能會流向加速器。加速器供應商的數量超過了鈷60，但對於高功能、大功率機器來說，仍然限制在十幾個左右，而對於具有 X 射線能力的加速器來說，則更稀少。 X 射線系統的發展仍然有限，但正迅速增長中。許多發展中國家尚未大量採用
加速器。與加馬輻照器相比，所需的高投資、機器的複雜性以及無法獲得充足和穩定的電力供應是主要原因。人力資源、財務限制和滿足安全需求，是可能比基礎設施和市場規模問題更容易克服的障礙。目前，基於加速器的技術似乎並不適合所有發展中國家。
問：您最感興趣的加速器工業輻照開發是什麼？它會成為「遊戲規則改變者」嗎？
答：低能量電子和低能量 X 射線的線上（in-line）輻照是一種非常有前途的新方法。使用小型加速器或發射器燈，這項創新可以使許多行業的製造商能夠接觸到輻照。低能量射線對材料的滲透性限制了潛在的應用範圍，但發射器具有結構緊密的優點，可以運用到生產線中。最初的應用包括在製藥行業灌裝前對注射器加以滅菌，以及在牛奶或軟性飲料的無菌包裝線上、對材料進行高速滅菌。
例如，一家瑞士公司開發了一種對食品成分進行淨化的機器，其大小與一個大櫃子差不多。此類系統還用於利用昆蟲絕育技術以控制害蟲，並用於輻射生物學研究。需要付出更多努力來擴展潛在應用領域，尤其是使用緊密型低能量 X 射線系統，但毫無疑問，這可能會改變遊戲規則。輻射科學與技術會議—在日常生活中的應用借助輻射技術，確定環境樣品中是否存在塑膠微粒、去除農業土壤中的農藥以及研究如何在外太空種植番茄，這些都是有可能的。和許多其他主題在國際原子能總署第二次輻射科學與技術應用國際會議(ICARST) 上進行討論。該會議於2022 年8 月22 日至26 日在奧地利維也納的國際原子能總署總部舉行，來自90 個國家約800 名輻射科學家、技術專家、企業家和政策制訂者齊聚一堂，討論輻射在工業、工程、 醫藥和農業等不同領域的多種用途。
國際原子能總署總幹事格羅西在會議開幕式上說：「我們正在努力使科學成為真正變革的工具，我們提倡和慶祝純科學，但我們也非常關注應用，許多國家越來越多採用核子技術和輻射技術用於各種目的，例如回收塑膠、治療癌症或因應人畜共患疾病的爆發。第一屆 ICARST 於 2017 年舉行，討論了關鍵的科學和技術進步，建立多學科合作，並激發促進跨部門應用輻射技術的新措施。在今年 ICARST 的一週內，優秀的科學家、工程師和產業專業人士在一系列全體會議、演講和小組討論中分享他們的想法，討論輻射技術如何有助於因應全球
各種緊迫的挑戰。科學促進輻射科學和技術用於日常生活，通過檢測，輻射應用甚至可以消除水、空氣和土壤中的污染物，來幫助保護環境。當應用於開發新的作物品種並用於破壞食品中的危險病原體時，它們還可以提高糧食安全。此外，輻射可以對醫療設備進行消毒，增強材料的強度，保護文物免受昆蟲和黴菌的侵害，檢測和治療癌症等疾病。為了充分利用輻射的多種用途，原子能總署提供必要的基礎知識、專業知識、技術和培訓來協助各國。
經由 ICARST，原子能總署促進學術界、工業界、企業界和政策制訂者之間的夥伴關係，以將想法轉化為實際成果，並為永續的未來做出貢獻。除技術會議外，今年的專題小組討論還將重點關注於輻射科學技術領域的性別平等問題。為了支持學生和年輕的專業人士，青年研究員獎頒發給獲選的成功科學作品。原子能總署副總幹事兼核科學與應用司司長莫赫塔爾（Najat Mokhtar）說：「核子科學是為所有人服務的，原子能總署鼓勵年輕人、婦女和發展中國家的人多多參與核子領域。藉著我們的獎項，年輕研究人員的成就和努力得到認可，並肯定他們為永續發展做出的貢獻。」會議以圓桌討論作總結，提出建議，以形塑輻射科學和技術的未來發展。
資料來源：
1. https:/ /www.iaea.org/bulletin/industrialirradiation-for-a-better-world
2. https://www.iaea.org/newscenter/news/iaeaconference-on-applying-radiation-science-andtechnology-in-everyday-life-begins