辐照剂量检测仪

近日，日本无视国际社会的强烈质疑和反对，单方面强行启动福岛核污染水排海，引发了全社会对可能到来的放射性污染物的担忧。据了解，核污水中含有多种放射性元素，如氚、锶、钴和碘等，由于生物富集效应，这些放射性污染物最终可能会随着各类海产品进入人们的口中。航拍福岛第一核电站排海口附近画面。图片来源：央视新闻EPR技术与辐照检测在日常生活中，可控、低剂量的辐照具有广泛应用，例如食品辐照、中药辐照、医疗器械辐照。那么，我们该如何判断食品或药品是否被放射性物质辐照？被辐射的剂量有多大？在国标中，电子顺磁共振波谱仪就是重要的检测方法之一。电子顺磁共振波谱（Electron Paramagnetic Resonance，EPR），亦称“电子自旋共振”(ESR)，长期以来被用作研究辐射效应的定量工具，相关标准有ISO/ASTM 51607，GB/T 16639-2008等。EPR谱仪的工作原理是测量可变磁场中特定共振频率下未配对电子的能级跃迁。电离辐射可在许多形式的物质中产生自由基，比如丙氨酸CH3CH(NH2)COOH会形成自由基，这些自由基可以被EPR光谱仪定量地检测出来。EPR技术与核应急医疗核技术作为一种高科技技术，已应用到工业、医学、军事等领域，但是人类利用核能技术的同时也增加了核事故、辐射事故等潜在威胁。2011年3月11日的福岛核事故与昨日日本福岛排放核污水事件，再一次使人们清醒地认识到，在核事故发生后，快速有效的剂量重建可以对人群的受照水平进行筛查，从而进行合理有效的医学应急处理。核事故产生的电离辐射除了使受照者的骨髓、胃肠系统损伤外，还会诱导身体的钙化组织、角质层产生自由基，而且在这些组织中的自由基远比在其它生物组织中的自由基寿命长,如在常温下,电离辐射产生的CO2-自由基在牙齿化石中能存活107年。基于此，电子顺磁共振技术可检测电离辐射诱导产生的自由基，作为一种成熟的辐射剂量测定技术，可在较短时间内（≤10 min）得到吸收完成生物样品的剂量测量与重建。EPR技术的优势现有研究表明EPR在牙齿、指甲和头发等生物样品的辐射剂量重建中应用广泛，此外在其它物品的附属物上的剂量重建也有一定应用。例如EPR技术可以对口腔内未处理过的牙齿样本进行测量，这使在体辐射剂量评估成为可能。其优势在于可以适用于急性辐射损伤人员的快速剂量估算，并可以适用于“潜在显著照射”（≥2.0 Gy）。目前，EPR在不同样品的辐射剂量重建中的准确性仍需进一步研究。EPR技术与食品辐照食品辐照是利用电离辐照（60Co 或137Cs 放射源产生的γ射线、电子加速器产生的电子束或5 MeV以下的X 射线）对食品或其他农副产品进行加工处理。由于射线具有穿透力强的特点，可以在不破坏农产品原包装的情况下直接进行辐照加工处理，从而达到杀虫灭菌、防止霉变、延缓成熟和抑制发芽的目的。《辐照食品通用标准》中规定辐照处理的安全剂量在10 kGy以下，这也是各国长期以来在进行食品辐照处理中所遵循的安全剂量。高于10 kGy的剂量可以完全杀菌，产品需要再进行气密性处理防止再次污染，并在常温下存储。欧洲联盟（欧盟）指令明确规定，辐照食品以及含有辐照成分的食品（无论其百分比如何）都必须贴上辐照标签。国际食品辐照符号“radura”为了更好地加强辐照食品的规范管理，选择一种合适的辐照食品的检测方法显得尤为重要。食品在电离辐射作用下会使得内部化合物的共价键发生均裂而产生大量自由基，辐照食品的物理检测方法主要检测在辐照食品产生的自由基或者被固体物质俘获的电子，在不产生自由基和激发电子的前提下估计辐照吸收的剂量。基于此，电子顺磁共振技术就是强有力的检测手段。EPR技术能依靠检测辐照产生的长寿命自由基来对辐照食品进行鉴定，是被欧盟认可的检测辐照食品的有效方法，并有根据各种辐照食品制定的相关标准。辐照食品相关国家标准或地方标准如下：根据《食品安全国家标准 辐照食品鉴定 电子自旋共振波谱法》，针对于含骨类动物食品，当 g1=2.002±0.001，g2=1.998±0.001时，可判定样品经过辐照处理（g1和g2分别指示EPR图谱上出现的不对称信号）。当g=2.005±0.001时,无法判定样品是否经过辐照处理。下图所示为国家标准GB 31642-2016中的某猪排在辐照前后的EPR波谱对比图。（a）未辐照猪排的EPR波谱图，（b）辐照1.0 kGy猪排的EPR波谱图（选自国家标准GB 31642-2016）EPR技术与中药辐照中药辐照加工是核技术应用的重要领域，与食品辐照加工类似，均利用电离辐射射线与物质作用产生的物理效应、化学效应和生物效应达到杀虫灭菌、防止霉变、保持营养品质及延长货架期等目的。自从辐照灭菌法被纳入国家药典，辐照灭菌法就快速成为了我国中药原药材、饮片、辅料、中成药制剂生产企业的青睐对象。目前，针对辐照后的中药及其制剂进行检测的规范方法仅有国家食品药品监督管理总局于2015年公布的《中药辐照灭菌技术指导原则》，其中使用的检测技术是参考辐照食品的光释光法和热释光检测方法。而EPR技术是检测辐照后产生的长寿命自由基的有效方法，并且操作简单、检测迅速、具有较高重现性，值得在中药辐照检测领域做检测技术的补充推广。下图所示为某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图。某中草药在辐照前后的EPR波谱对比图EPR技术与辐照剂量鉴定EPR技术可检测丙氨酸剂量计（辐照剂量标准品)中的丙氨酸自由基，从而有效鉴定其所受辐照剂量。如：辐照厂商可使用丙氨酸剂量计对辐照剂量进行质控鉴定 医院放射科或辐照站工作人员可长期随身配置丙氨酸剂量计，使用EPR检测长期所受辐照剂量，研究该行业职业病与辐照关系，为职业病防治奠定基础。根据国家标准《使用丙氨酸-EPR剂量测量系统的标准方法》（GB/T 16639-2008），丙氨酸-EPR剂量测量系统提供了一种可靠的吸收剂量测量方法，依赖于丙氨酸晶体受电离辐射照射后产生的特有的稳定自由基。用EPR波谱法测量自由基的浓度是一种非破坏性的分析方法。丙氨酸剂量计能反复测读，可用于剂量档案保存。丙氨酸剂量计辐照6 kGy吸收剂量的EPR波谱丙氨酸EPR剂量测量系统可作为参考标准和传递标准。也可作为辐射应用中（包括：医疗保健产品和药品的灭菌消毒、食品辐照、聚合物改性、医学治疗和材料的辐射损伤研究等方面）的工作剂量测量系统。国仪量子电子顺磁共振波谱仪国仪量子目前已推出具有核心自主知识产权，商用化的X波段电子顺磁共振波谱仪全系列产品：X波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100、X波段连续波电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M；并向前沿高端技术的高频谱仪进军，研发出了W波段脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR-W900。在化学、环境、材料物理、生物医疗、食品、工业领域有着重要而广泛的应用。国仪量子电子顺磁共振系列产品人类只有一个地球，我们共享汪洋大海！EPR技术为科学家提供了研究辐射效应的手段，但可持续发展的未来，需要全人类共同守护！本文作者：国仪量子

2010年6月16日，巴西标准化协会(ABNT)发布两项新标准：ABNT NBR 15851:2010——电子顺磁共振波谱法(electron paramagnetic resonance spectrometry，EPR)检测含结晶糖的辐照食品 以及ABNT NBR 15852:2010——电子顺磁共振波谱法(electron paramagnetic resonance spectrometry，EPR)检测含骨肉类和鱼类辐照食品。　　这两项标准给出了通过观察电子自旋共振谱检测辐照食品的电离辐射剂量的方法。标准由巴西标准化协会食品安全专项研究委员会(ABNT/CEE-104 Comissã o de Estudo Especial de Seguranç a de Alimentos)归口管理，自7月16日正式实施。

本报率先独家爆出的统一和康师傅两大方便面品牌陷入“辐照门”事件后，在社会上引起高度关注。近日，有业内人士向本报进一步透露，食品辐照存在比较严重的安全问题和管理漏洞，在境内外市场，一些方便面在执行双重市场标准 而那么多企业热衷用辐照杀菌，主要是被“逼良为娼”，因为相关食品的卫生标准“太苛刻”。　　方便面辐照：　　“远不止统一和康师傅”　　日前本报曾报道统一和康师傅两大方便面品牌，都存在料包用放射线杀菌(简称辐照)而不在外包装上标识的情况。近日，一位自称曾经在食品企业工作过的人士阿峰(化名)主动联系本报记者，表示愿意提供更多关于食品辐照的情况。据他称，方便面料包辐照在行业内已经不是秘密，“国内方便面料包(香辛料)基本上都经过辐照处理，范围之广令人咂舌，远远不止统一和康师傅两个品牌”。　　为什么要辐照?“香辛料在制作过程中很容易被细菌污染，比如将辣椒加工成辣椒粉的制作过程。虽然通过加热也可以杀菌消毒，但是这样一来味道就会受到影响，所以国内几乎所有香辛料生产企业都选择以辐照这种方式来消毒杀菌。”阿峰说。　　事实上，记者浏览了国内多家辐照中心的网站，发现所有中心所提供的食品辐照范围远远不止方便面的调料包。比如，许多中心资料都提及，大蒜、洋葱、土豆等蔬菜可通过辐照抑制发芽延长贮存期，然而市面上这类蔬菜却也没有任何相关标识，是否有经过辐照也成了一个谜。　　但有一点是肯定的，辐照技术正大行其道。据阿峰透露，前几年各地辐照中心提供的食品辐照服务价格都非常便宜，每一吨只需要200元，后来由于越来越多企业有此需求，使得价格一度飙升至每吨1000元。　　国内一些监管部门　　没有专用检测仪　　阿峰还表示，早在2004年、2005年前后，不少国产食品尤其是方便面在出口欧盟等地的时候已尝到了辐照的“苦头”，由于被检出经过了辐照而又未依法标识，被要求召回产品。　　据了解，欧盟对辐照食品管理非常严厉，在全球范围内只认可5家辐照中心提供的服务，同时立法要求辐照食品标识。其对进口食品也必须进行辐照检测，检测结果在700单位以下的放行，700-5000单位之间的进一步检验，超过5000单位以上的立即要求企业或经销商进行召回。　　中国市场上的产品怎么样?记者另从有关渠道了解到，2004年有机构曾对广州市场出售的方便面产品所做的检测，所有产品的脱水菜包、汤包和粉包都检出经过辐照(但均未在外包装上进行标识)，其中检测数据最高的超过900万单位，差不多超过欧盟标准1800倍!　　记者也在爱尔兰食品安全管理局网站上查到，2005年该局曾在一批未标识“辐照”的方便面蔬菜包、汤包或料包中检出辐照残留。“黑名单”上有产地为中国的“统一”(Presi-dent)和“统一100”(President Unif-100)、韩国生产的“农心”(Nong Shim)、香港地区生产的“日清”(Nissin)等。　　阿峰进一步解释，大多数方便面企业都是从外面买回胡椒粉、辣椒粉、姜粉等调味料单品回厂里混合加工成调料包，然而这些调味料往往在进厂前都已经过辐照。“很多企业自己没有辐照食品检测仪，根本没办法知道哪些经过辐照。但这也不能完全怪企业，因为现在除了进出口检验检疫部门之外，连其它监管部门都还没有配有专用的检测仪，根本没办法对市场进行监管，企业自然也不会忌惮。”而且，国内虽有《辐照食品卫生标准》等法规，但其中仅规定“平均吸收剂量不得大于10kGy”，而并没有列出具体的检测手段和检测标准，这也给监管带来难度。　　正因为如此，部分方便面企业开始采取“双重标准”，出口海外的产品专门找一些非辐照的食品原料，而在国内销售的产品则照用不误。然而最让人担忧的是，现在国内市场上到底有多少食品经过了辐照，由于缺乏专业的检测手段，根本无从得知。　　企业为何对辐照趋之若鹜：　　标准太严“逼良为娼”?　　记者留意到，所有允许对食品进行辐照加工处理的国家和地区，都规定必须对辐照食品进行明确标注。比如，香港地区规定，所有储存辐照食物的容器均须清晰用英文大楷列明“IR-RADIATED”或“TREATED WITH IONIZ-ING RADIATION”及用中文列明“辐照食品”， 违法最高罚款50000美元及监禁6个月。澳大利亚、新西兰等国家，也都要求对辐照食品应在包装或容器上按规定进行标识。　　即使是在辐照食品比较普遍的美国，也严格要求在产品包装上加贴国际辐射标志“radura”标识，和注明“经辐照处理”的字样。由于监管严厉，大多数食品企业不到万不得已，都不会使用辐照技术。然而，为何国内企业却对辐照趋之若鹜?　　有企业人士则认为，方便面料包之所以成为最普遍使用辐照的食品，与强制性国家标准《方便面卫生标准》(GB17400—2003)中对大肠菌群的要求不无关系。标准要求，方便面(面块+调料)大肠菌群必须≤150(MPN/100g)，而国外如澳大利亚、新西兰和英国等，对“即食食品”(ready-to-eat food)的相关标准中，对肠杆菌科这一近似指标的要求则将≤10000(CFU/100g)定为“满意”。　　“国外的标准和国内的标准差太远。正因为国内标准太严苛，而香辛料又偏不宜加热杀菌，所以辐照就是最好的办法。哪怕想要做到无菌都可以，只需加强辐射。”该人士指出，一方面标准限制太死，但另一方面监管又不到位，所以才导致了如今大量“隐形”辐照方便面料包存在的局面，形成“逼良为娼”的局面。　　-小链接　　何谓辐照食品?　　辐照食品是利用钴-60等放射源产生的伽玛射线，或是电子加速器产生的高能电子束，来进行加工、处理过的食品。由于电离辐射在食品中会产生辐射化学和辐射生物学效应，因此，辐照可达到抑制发芽、推迟成熟、杀虫灭菌等目的。本报6月29日在A4版独家率先报道的《“辐照食品”为何遮遮掩掩?》，披露了以统一、康师傅两大方便面料包为代表的一批食品虽经过辐照却又未依法标注，侵犯了消费者知情权。在社会上引起了强烈反响，并被各地媒体广泛转载。(本报率先独家爆出的统一和康师傅两大方便面品牌陷入“辐照门”事件后，在社会上引起高度关注。近日，有业内人士向本报进一步透露，食品辐照存在比较严重的安全问题和管理漏洞，在境内外市场，一些方便面在执行双重市场标准 而那么多企业热衷用辐照杀菌，主要是被“逼良为娼”，因为相关食品的卫生标准“太苛刻”。