Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych : aspekty niezawodnościowe i ekonomiczne

Bułka Sylwester, Zimek Zbigniew

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2023

|

Vol. 64, Nr 1

25--28

PL

Niezawodność czyli prawdopodobieństwo, że akcelerator może pełnić swoje funkcje w określonym czasie w wyznaczonych warunkach, oraz dostępność czyli czas, w którym akcelerator wypełnia swoje zadania to parametry, które w zastosowaniach przemysłowych nabierają podstawowego znaczenia. Wyroby modyfikowane radiacyjnie muszą spełniać wszystkie kryteria przydatności zgodnie z oczekiwaniami rynku, a jednocześnie technologie radiacyjne muszą wykazać się lepszymi wskaźnikami techniczno-ekonomicznymi w porównaniu do konwencjonalnych technologii aktualnie istniejących. Stąd konieczność optymalizacji decyzji inwestycyjnych głównie z uwagi na wysokość kosztów związanych z zakupem akceleratora i jego eksploatacją. Konieczne jest prowadzenie nieustannych wysiłków dla zwiększenia zrozumienia przydatności technologii radiacyjnych, co może być ważnym czynnikiem wzrostu tego przemysłu. W obecnych warunkach współpraca z przemysłem staje się niezbędnym warunkiem inicjowania i rozwijania badań aplikacyjnych niezbędnych przy opracowaniu nowych technologii radiacyjnych.

EN

Reliability that is the probability, that the accelerator can function in the definite time in appointed conditions. Accessibility is the time, in which the accelerator functions properly. Both parameters arę becoming important for industrial facilities exploitation. Products modified by radiation have to fulfill all criteria of usefulness according to market expectations. Radiation technologies have to simultaneously be characterized by better technical and economic ratings in comparison with conventional technologies. Hence the necessity of the optimization of investment decisions related to costs connected with the accelerator purchase and exploitation. The efforts arę necessary for enlargement of the understanding of the radiation processing usefulness what can be the important factor of this industry growth in future. The co-operation with the industry becomes the indispensable condition of initiating and unrolling applied study related to new radiation technologies development.

2

Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych

Bułka Sylwester, Zimek Zbigniew

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2022

|

Vol. 63, Nr 12

22--27

PL

Rozwój technologiczny akceleratorów stosowanych w technice radiacyjnej jest dobrze widoczny w dłuższej skali czasowej. Obecnie szczególnie intensywnie kontynuowane są prace mające na celu podniesienie sprawności elektrycznej akceleratorów, obniżenie ich ceny oraz podniesienie niezawodności. W niedalekiej przyszłości możliwy będzie transfer technologii z obszaru akceleratorów badawczych stosowanych w fizyce wysokich energii, co pozwali na konstrukcję innowacyjnych urządzeń poszerzających znacząco zakres możliwości technicznych i cenowych. Blisko 3000 akceleratorów elektronów znalazło do chwili obecnej zastosowanie w technice radiacyjnej, która wykorzystuje wiązkę elektronów jako narzędzie do inicjowania pożądanych reakcji chemicznych, modyfikacji materiałów, a także wykorzystuje biobójcze działanie promieniowania jonizującego. Ogromne możliwości upowszechnienia technologii radiacyjnych są związane z wykorzystaniem radiacyjnej obróbki produktów żywnościowych oraz zastosowaniem na szeroką skalę wiązki elektronów w instalacjach związanych z ochrona środowiska. Najliczniejszą grupą akceleratorów elektronów stosowanych w technice radiacyjnej są niskoenergetyczne akceleratory o działaniu bezpośrednim. Szczególną klasą urządzeń są akceleratory rezonansowe, umożliwiające uzyskanie wysokich energii oraz mocy wiązki elektronów. Znacznym osiągnięciem aplikacyjnym była konstrukcja i instalacja rezonansowego akceleratora typu Rhodotron z mocą wiązki 560 kW i energią elektronów 7 MeV wyposażonego w konwertor wiązki elektronów na promieniowanie hamowania. Urządzenie tego typu stanowi ekwiwalent źródła gamma o aktywności 4,4 MCi gamma Co60.

EN

The development of the accelerator technology applied in the radiation processing is well visible in the longer time scale. The current issues are improvement of the electric efficiency of accelerators, the lowering of their price and elevation of accelerator reliability. The transfer of accelerator technology from the field of high energy physics is quite possible in the near future. It will allow to construct innovative devices and offer significantly better technical capabilities and unit price. Nearly 3000 accelerators of electrons have been applied in radiation processing up to now. The electron beam is used as the tool to initiating desirable Chemical reactions, materials modification, and de- contamination of the medical products. Huge capabilities to increase implementation of radiation processing may create electron beam utilization for food products decontamination and use on the wide scale the electron beams in processes connected with the protection of the environment. Low energy direct accelerators are the most numerous group of the electron accelerators applied in the radiation technique. Resonance accelerators are the special class of devices capable to reach high energy and beam power. The considerable achievement is construction and installation of the accelerator Rhodotron type with the beam power of 560 kW and the energy of electrons/ MeV. The described accelerator was equipped with the X-ray converter. This device comprises a direct equivalent of the gamma source with the activity 4.4 MCi of Co60.

3

Economical evaluation of radiation processing with high-intensity X-rays

Zimek Zbigniew

Nukleonika

|

2020

|

Vol. 65, No. 3

167--172

EN

X-rays application for radiation processing was introduced to the industrial practice, and in some circumstances is found to be more economically competitive, and offer more flexibility than gamma sources. Recent progress in high-power accelerators development gives opportunity to construct and apply reliable high-power electron beam to X-rays converters for the industrial application. The efficiency of the conversion process depends mainly on electron energy and atomic number of the target material, as it was determined in theoretical predictions and confirmed experimentally. However, the lower price of low-energy direct accelerators and their higher electrical efficiency may also have certain influence on process economy. There are number of auxiliary parameters that can effectively change the economical results of the process. The most important ones are as follows: average beam power level, spare part cost, and optimal shape of electron beam and electron beam utilization efficiency. All these parameters and related expenses may affect the unit cost of radiation facility operation and have a significant influence on X-ray process economy. The optimization of X-rays converter construction is also important, but it does not depend on the type of accelerator. The article discusses the economy of radiation processing with high-intensity of X-rays stream emitted by conversion of electron beams accelerated in direct accelerator (electron energy 2.5 MeV) and resonant accelerators (electron energy 5 MeV and 7.5 MeV). The evaluation and comparison of the costs of alternative technical solutions were included to estimate the unit cost of X-rays facility operation for average beam power 100 kW.

4

Radicals initiated by gamma rays in selected amino acids and collagen

Przybytniak Grażyna., Sadło Jarosław, Dąbrowska Małgorzata, Zimek Zbigniew

Nukleonika

|

2019

|

Vol. 64, No. 1

11--17

EN

Calf skin collagen and three amino acids essential for its structure, namely glycine, L-proline and 4-hydroxyl-L-proline, were irradiated with gamma rays up to a dose of 10 kGy. Conversion of radicals over time or after thermal annealing to selected temperatures was monitored by X-band electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. Some experimental spectra were compared with signals simulated based on literature data from the electron nuclear double resonance (ENDOR) studies. The following phenomena were confi rmed in the tested amino acids: abstraction of hydrogen atom (glycine, proline, hydroxyproline, collagen), deamination (glycine, hydroxyproline), decarboxylation (hydroxyproline). Chain scission at glycine residues, radiation-induced decomposition of side groups and oxidative degradation were observed in irradiated collagen. The decay of radicals in collagen saturated with water occurred at lower temperatures than in macromolecules having only structural water. The paramagnetic centres were the most stable in an oxygen-free atmosphere (vacuum). Radical processes deteriorated the structure of collagen; hence, radiation sterilization of skin grafts requires careful pros and cons analysis.