В который раз убеждаюсь, что из детектива можно почерпнуть что-нибудь новое или незнакомое дотоле.
Я могу смотреть, точнее слушать некоторые детективные сериалы, чтобы отвлечься от всего серьезного и сложного. Не фанатично, между делом.
О чем идет речь сейчас? В фильме сюжет был основан на использовании установки для обработки продуктов (на ферме!, в нашей глубинке) радиоактивным излучением в преступных целях. Честно, мы с сыном решили, что эта установка - элемент фантастики. Он даже поспорил немного, что у Нас! такое не возможно. Но оказалось, что действительно существует такой способ обработки не только продуктов, но и многого другого. Я вспомнила, что читала об этом раньше, когда в 11 классе ещё изучали радиационную химию. Старалась найти что-то новое и интересное для объяснения темы. Это было в 90-х.
Для чего нужен ещё один способ обработки веществ? Из последних данных
( сентябрь 2024 г) : "Ученые из Трентского университета (Италия) обнаружили, что в повседневной человеческой пище содержится 10 899 бактерий и грибов, относящихся к эукариотическим и прокариотическим доменам". Т.е.без каких-либо способов обеззараживания пищевых продуктов сейчас невозможно длительно их сохранять.
Дезинфекция может осуществляться при помощи химических препаратов, термообработки, метода радиационной стерилизации, УФ-излучением.
Область применения последних двух методов достаточно ограничена. Хотя, если вспомнить фантастику, то в будущем все блага люди получают благодаря энергии ядерной или термоядерной.
Радиационная обработка производится заряженными частицами. Ионизирующее излучение действует на ДНК бактерий , РНК или ДНК вирусов. Если эти вездесущие содержались в продуктах питания, то гибель микроорганизмов при облучении останавливает процессы гниения.Также уменьшается вероятность заболевания кишечными инфекциями.
Для радиационной обработки используют три разных источника ионизирующего излучения.
1. Гамма-лучи . Для облучения пищевых продуктов применяется радиоизотоп Кобальт-60 (период полураспада ~5,37 лет), реже Цезий-137.
2. Электронное излучение. Используются ускорители электронов с энергией до 10 мегаэлектронвольт (МэВ), оснащенные конвертирующим устройством.
Пучок электронов высокой энергии, генерируется искусственным образом, за счет использования линейных ускорителей электронов. Это оборудование, способное ускорять заряженные частицы до скоростей, близких к скоростям света.
3. Тормозное рентгеновское излучение. Используются ускорители электронов с энергией не более 5 МэВ. Рентгеновское излучение, в свою очередь, возникает за счет бомбардировки металлической мишени (например – танталовой) пучком ускоренных электронов.
Во многих странах этот метод давно используется. . Проводится обработка материалов и продуктов питания ионизирующим излучением. За год в мире радиационной обработке подвергается около 1,3 млн тонн 80 видов пищевой продукции, среди которой преобладают мясо, овощи, фрукты, какао, кофе, яйца, овсяные хлопья, пиво, консервы, приправы и сгущенное молоко. По оценкам экспертов, объем мирового рынка ионизирующей стерилизации в 2016 году составлял $4,7 млрд, а к 2030 году достигнет $11 млрд. Сегодня в 70 странах мира подвергают облучению более полумиллиона тонн продуктов в год, но распределение по странам весьма неравномерное. Лидеры по объемам обработки — КНР и США - Китай (63 %) и США (22 %). В США разрешена обработка мяса, овощей, фруктов и некоторых других продуктов, причем облученный товар должен быть соответствующе промаркирован.
Радиационная обработка используется также для стерилизации средств индивидуальной защиты и медицинских изделий. В России эту технологию применяют и в Многоцелевом центре облучения (МЦО) Центра ядерных наук и технологий (ЦЯНТ). Это инновационный продукт госкорпорации «Росатом».
Первой областью применения стало облучение картофеля и лука, чтобы предотвратить их прорастание при хранении. Для этого используют самые низкие дозы ионизирующей радиации. Второе — обработка зерна для уничтожения в нём амбарных вредителей. Для борьбы с вредителями зерновых небольшие дозы никаких негативных последствий не выявляли, в 1980 году был установлен безопасный предела - 10 кГр.
Третье связано с облучением продуктов для частичного или временного подавления жизнедеятельности микроорганизмов с целью удлинения сроков хранения пищевых продуктов, по-научному этот процесс называется радуризацией.
В1950-х годах во Всесоюзном НИИ зерна совместно с Институтом биофизики АН СССР изучали дозы облучения для уничтожения яиц и личинок вредителей внутри зерна. Было доказано, что для этого необходимы дозы рентгеновского или гамма-излучения порядка 10 тысяч рентген. Это в десять раз меньше дозы, необходимой для борьбы со взрослыми насекомыми. Тогда начали проектировать первую в мире полупроизводственную установку для гамма-дезинсекции зерна. В те же годы был поставлен вопрос о производстве мощных установок для лучевой обработки продуктов.
В 1969 году во ВНИИРТе была создана гамма-установка для обработки свежей рыбы и морепродуктов в условиях лова. Ее назвали «Ставрида». Вес – 20 тонн. Мощность – 85 тысяч кюри. После успешных береговых испытаний в декабре того же года установка была смонтирована на научно-промысловом судне «Академик Книпович». Она имела четыре степени защиты от радиационного облучения. С января по июль 1970 года, пока траулер находился в плавании, на нем проводились технические испытания установки и отработка техники радиационного консервирования рыбы — в частности, поиск оптимальной дозы облучения. Испытания показали, что «Ставрида» может работать в любом месте Мирового океана, независимо от климатических и других условий. В 1985 году на Кубе и в 1988-м — в Португалии были запущены установки для обработки рыбы, созданные во Всесоюзном научно-исследовательском институте радиационной техники (ВНИИРТ, сейчас — НИИТФА).
После аварии на Чернобыльской АЭС работы в этом направлении в нашей стране были почти остановлены, это отразилась и на деятельности ВНИИРТ – радиофобия. Было приостановлено развитие атомной энергетики, резко сократилось использование радиоактивных изотопов и излучений. Но сейчас институт продолжает работу. О его современных разработках и использовании их в других странах - в следующей статье.
В 1980 году Объединенный комитет экспертов ФАО, МАГАТЭ и ВОЗ по облучению пищевых продуктов определил, что облучение при дозе до 10 кГр безопасно, облученный продукт не представляет никакой опасности для здоровья. Это заключение было сделано по результатам 10-летних масштабных исследований ведущих научных центров 24 стран в рамках Международного проекта по облучению пищевых продуктов.
"Радиоактивные элементы, излучающие радиацию неконтролируемо и непрерывно, чрезвычайно опасны… Ускорители, созданные в нашем институте, дают радиацию только в нужном месте и в нужный момент; в нерабочем состоянии они так же безопасны, как выключенные рентгеновский аппарат или трансформаторная будка», — рассказал академик Герш Будкер, основатель и первый директор Института ядерной физики СО АН СССР ". «Что касается самих обработанных материалов, включая продукты питания, то они не содержат никакой наведенной радиоактивности, пользоваться ими так же безопасно, как держать в руках рентгеновский снимок ваших легких или желудка…» (академик Герш Будкер, основатель и первый директор Института ядерной физики СО АН СССР из статьи в ж-ле "Огонек".1969 г).
И сейчас доказано неоднократно, используемое для обработки продуктов ионизирующее облучение не приводит к появлению наведенной радиоактивности, поскольку не имеет достаточной энергии для формирования радиоактивных изотопов. Потенциальная опасность обработанной пищи определяется только химическими и биологическими изменениями. И зависит от дозы облучения.
В наши дни облучение более 80 видов продукции разрешено в 69 странах и проводится в 40 из них. В Китае в 2017 году было продано более миллиона тонн облученного продовольствия, то в Европейском союзе эта цифра составила менее 5000 тонн. По данным Rusatom Healthcare, обработка продуктов питания и сельхозпродукции составляет только 10 % от общей доли глобального рынка услуг по облучению.
Еще один крупный научный центр в нашей стране - Институ́т я́дерной фи́зики и́мени Г. И. Бу́дкера (ИЯФ СО РАН).
Уже в 2018 году Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера СО PAH произвел и продал около 500 ускорителей. Среди стран-покупателей – США, Япония, Корея, Китай, Малайзия, Индия, Италия, Германия, Чехия, Польша, Венгрия и другие. Аналоги у новосибирской установки есть, их производят в США и Японии, но сибирские промышленные ускорители выигрывают по габаритам и стоимости – они значительно меньше и дешевле.
Преимущество ионизирующего излучения, используемого в линейных ускорителях, в том, что оборудование зависит только от электросетей, оно может работать 24/7 и не требует дополнительных затрат, как, например, в случае с гамма-установками, где применяется кобальт, который впоследствии нужно утилизировать. Ускоритель нужно просто включить, когда требуется, и выключить, когда работа закончена».
Радиационная обработка не влияет на окружающую среду, ничего не привносит в продукт и, в отличие от термической обработки, не меняет его органолептические свойства: вкус, цвет, запах и текстуру. Это так называемый холодный процесс. Оказалось, что облучение любого пищевого продукта дозами, не превышающими 10 килоГрей, не разрушает молекулярную структуру продуктов и продлевает время их хранения.
«Ионизация для сохранения свойств продуктов — это прорывная технология, без которой, учитывая огромную территорию нашей страны, не обойтись. В первую очередь это касается овощей и фруктов, которые сейчас просто «золотые» для северян. В том числе и таких, которые считались экзотическими. Например, созревание бананов, манго, папайя может быть отложено при облучении дозами от 0,25 до 1 кГр. Клубника часто поражается плесневым гр8ибком Botrytis. Воздействие дозой от 2 до 3 кГр с последующим хранением при 10 С может привести к увеличению срока ее годности до 14 дней.
В 2023 году Госдума одобрила законопроект, который вводил понятие обработки продукции ионизирующим излучением и устанавливал необходимость обеспечения радиационной безопасности при производстве пищевых продуктов.
Слабое облучение снижает риск заражения и порчи продуктов, не делая их радиоактивными. Крупнейший сегмент на рынке сейчас — обработка специй и сухих трав. До недавнего времени большинство специй и трав обрабатывались при помощи процесса фумигации стерилизующими газами, такими как этиленоксид. Однако использование окиси этилена было запрещено в Европейском союзе (ЕС) в 1991, как и в ряде других стран, по причине канцерогенной опасности этого газа. Поэтому в этих целях используют облучение. Технология широко применяется в странах, являющихся их основными производителями: Индии, Китае, Малайзии, Филиппинах и др. Примерно треть всех специй и приправ, используемых в США, была подвергнута радиационной обработке.
Обработка происходит следующим образом: источник генерирует заряженные частицы или волны, которые, проходя через основной материал, сталкиваются с другими частицами и разрушают химические связи вокруг мест таких столкновений.
Стандарты радиационной обработки:
Существует межгосударственный стандарт на радиационную обработку пищевых продуктов ГОСТ ISO 14470-2014, который действует в странах Евразийского экономического союза, он идентичен международному стандарту ISO 14470:2011.
Важно, что продукция подвергается обработке, будучи упакованной и помещенной в тару для транспортировки. Таким образом, она защищена от вторичного заражения, которое может происходить в процессе упаковывания. Это актуально для мясных и рыбных продуктов. После радиационной обработки некоторые виды продукции, зависимой от температурного режима (например, мясо птицы), какое-то время могут храниться при комнатной температуре, что упрощает их транспортировку.
В последние годы Российская Федерация вернулась к активному экспорту зерновых. Естественно, вопрос защиты этого вида продукции от вредителей стал актуальным. Обеспечить высокое качество зерна можно с помощью установок для радиационной обработки продукции, сооружаемых прямо в крупнейших зерновых терминалах. В СССР такой опыт был: в 1980 году на Одесском портовом элеваторе была смонтирована и запущена первая хх ядерной физики СО АН РАН и ВНИИ зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ).
При облучении любого пищевого продукта минимальная доза поглощённого излучения должна быть достаточной для достижения технологической цели, а максимальная — быть меньше той, при которой мог бы возникнуть риск для безопасности потребителя. rosinformagrotech.ru
Сейчас Евразийским советом по стандартизации, метрологии и сертификации принято 12 ГОСТов по обработке продуктов питания. После облучения продукция маркируется международным знаком Radura-logo. Листочки в центре обозначают сельскохозяйственную продукцию, а круг — упаковку, в которой она подвергается воздействию ионизирующего излучения.
Итак, облучение может быть безопасным и даже необходимым. Все мы не раз сталкиваемся в жизни с рентгенографией или компьютерной томографией. Наличие в продуктах питания таких опасных «соседей», как сальмонеллы и стафилококк, приводит к серьезным последствиям. Иногда ионизирующее облучение позволяет не только решить проблему «непрошеных гостей», но даже снизить риск раковых заболеваний, вызванных развитием канцерогенов, например микотоксинами, вырабатываемыми некоторыми видами плесневых грибов в продуктах питания.
Я не имею права оценивать все за и против этой технологии. Здесь я собрала основные данные об этой проблеме. Но, когда я вынуждена покупать курицу в которой плещется водичка, ибо других в продаже нет, то закрадывается мысль, а почему бы ей не быть такой, как в ГДР в начале 80-х, замороженной и чистенькой, без следов воды.