电子加速器辐照技术在图书保管中的应用

1、    电子加速器辐照技术在图书保管中的应用    李爽+杨建摘要：文章分析了图书馆在图书保存过程中出现的问题，介绍了电子加速器辐照图书保藏法的原理和特点，探讨了电子加速器辐照技术对图书的影响以及在图书馆图书保管中的应用。关键词：电子加速器；辐照；图书保管；应用在我们日常生活中，会经常到图书馆借阅各种图书。对我们来说这些图书不仅是社会财富和文化财富，更是一种精神财富。它对我们社会的发展和经济的建设起着巨大的促进作用。1图书保管过程中的问题在图书保存过程中出现的直接影响到图书寿命的问题是历年来一直被人们关注着。1）由于图书的材料特殊性，基本上都是纸制的，主

2、要材料是纤维素。由于纤维素的特性在传统图书保管中经常会发生各种各样的害虫恣意孳生，尤其南方各省气候潮濕，白蚁、蟑螂、书虱繁殖很快，造成虫蛀；以及在潮湿的环境中发生霉变等等；使得大量非常珍贵的图书遭到非常严重损坏，特别是珍本、善本的线装书和重要档案的损坏，造成的损失无可估量。稍微懈怠一点就有可能对整个保藏带来灭顶之灾。以四川大学图书馆线装书库举例，一共有藏书十四万余册，在保管过程中受到虫害的图书约为全部藏书的近80%（包括价值数万元以上的珍贵“大藏经”等在内1；其中损坏非常严重占到全部藏书的近11%，完全损坏无法再用的书籍全部藏书的近10%。2）在图书馆借阅过程中，借阅的人众多，每个人的阅读习惯

3、、阅读环境也不尽相同。这样如果不小心，图书就可能携带各种各样的细菌、病毒。在人们毫不知情的情况下图书就成了细菌、病毒的传播源。在图书馆等密闭的阅读环境中，这种细菌、病毒更容易集中爆发，不仅了危害我们的健康，还妨碍了图书的借阅流通，影响了借阅使用率，使图书馆的效应得不到应有的发挥。3）在图书馆一般采用物理方法和化学方法对定期对图书进行杀菌、消毒。物理方法主要包括：通风防霉防虫、密闭空调系统防霉防虫、人工清扫方法防霉防虫、户外晾晒防霉防虫。化学方法主要包括医用酒精涂擦防霉法、纯二氧化碳熏蒸防霉、环氧乙烷熏蒸防霉、剧毒磷化氢熏蒸防霉等。上述方法在一定程度上能解决一些实际问题，但都存在着各种缺陷。化学

4、药物杀虫灭菌效果虽然挺好，但对环境有很大危害，像环氧乙烷和磷化氢都是剧毒，而且化学药物还能在图书上残留，对使用者的身心健康有很大的危害，在国际上都是禁止使用的杀虫消毒方法。人工清除杀虫、户外晾晒的方法工作量巨大，而且不彻底，最多只能对一些害虫能有作用，对于细菌病毒来说是没有用的，如果不注意还能会滋生新的细菌病毒。通风、密闭空调等方法也只是在一定程度上有效果，对于防虫防霉杀菌等还是不彻底。综上所述，传统图书保藏方法在目前社会的发展中已经不能很好地发挥作用了。2电子加速器辐照图书保藏法的原理和特点随着新技术的出现，辐照图书保藏方法就产生了。辐照图书保藏法目前有两种形式，一种是利用放射性钴60发出的

5、y射线对图书进行辐照。一种是用电子加速器发出射线对图书进行辐照。本文简单介绍电子加速器辐照法用于图书的杀活灭菌的原理和实际应用。电子加速器辐照图书保藏法是民用非动力核工业技术应用的一项重要成果，它利用电子束发出的高能射线，具有杀菌灭活的作用，可以有效杀灭各种图书的害虫、虫卵及各种细菌、病毒，是保护图书的全新技术。尤其对于重要档案、珍贵文献、古稀珍本、这些具有极高保存价值的文化财富更有现实意义。2.1电子加速器辐照技术的原理电子加速器辐照技术是近几年兴起的杀菌灭活的技术手段，属于高能物理的范围，具有应用广泛，安全可靠，无残留，效果明显等的技术特点。它的结构主要由控制系统、脉冲调制器、水冷系统、加

6、速管系统、微波系统、真空管系统、真空系统、电子枪、电子输出装置、水冷系统、剂量检测系统、安全联锁系统、视频监控系统和束下运输线等装置构成。这些装置安放在按国家标准建起的辐照间中。它的原理就是电子枪释放出电子，在大约2米长的加速管中通过微波加速，达到接近光速射出，在射出电子束的时候再用扫描盒拉伸射线，使射线能达到最宽1米的扫描宽度；由于射线速度快，就具备了很高的能量，作用到生物体上，可以破坏生物体的新陈代谢和机体组织，从而使生物体直接死亡或生殖系统紊乱，从而达到灭虫杀菌的目的。（结构附图）2.1电子加速器辐照技术的特点1）作用广：对于所有的害虫、细菌、病毒都有作用，用途广泛。2）成本低：由于主要

7、是产生电费和搬运费，成本相对低廉。3）速度快：电子加速器是流水线作业，只要将图书做好包装，按照设定好的剂量通过轨道在电子束下走一遍，就达到了杀虫灭菌的目的了。如果用700gy剂量辐照厚度20厘米的图书，一小时能辐照6吨左右。4）剂量可调：由于电子加速器辐照剂量和束下线的速度有关，就可以通过调节束下线运行速度来控制剂量大小，满足不同产品的辐照。5）冷加工：不产生温度，不必考虑在杀虫灭菌过程中温度对于纸张的破坏。6）穿透力强：以水的密度为例单面穿透可达4厘米，双面辐照最深穿透可达9.6厘米。以图书的密度，双面辐照有效穿透厚度15-20厘米时没有问题的。能杀死躲藏在图书深部的一切害虫，病毒。7）安全

8、性高：电子加速器是安全的辐照技术，只需要把射线按国家要求屏蔽在辐照间中，射线跑不出来，在屏蔽间外的工作人员是非常安全的。而且辐照间都有安全连锁，加大了安全防护。并且一断电就没有射线产生了，人就可以随意进出辐照间。8）无污染：电子加速器不产生污染，是洁净的能量。9）无残留：电子加速器射线不会对所辐照的物体有辐射残留，辐照过的图书、资料、档案可以立即借阅，不会有任何危害。3电子加速器辐照技术对图书的影响 3.1电子加速器辐照技术对图书纸张的影响由于辐照是有能量的，不同的剂量的辐照对于纸张来说影响是不一样的。耐折和耐拉强度是纸张机械强度变质度的主要指标，现在从这两个方面来简单说明辐照对纸张的影响。图

9、书馆用纸主要是胶版纸、铜版纸、轻型纸、书写纸等几种。不同的纸张机械强度不一样。通过实验表明，用电子加速器在92kgy剂量范围内分5种剂量进行辐照。与未辐照的同类纸张进行比较，纸张的机械性能随着辐照剂量的增加而有轻微下降趋势，这种下降对于图书来说可以忽略不计。这说明纸张可以放心地进行辐照。3.2电子加速器辐照技术对图书字迹颜色的影响图书的字迹主要是墨水、墨汁、印刷油墨、圆珠笔、铅笔、复写纸等几种。字迹的保存关系到图书的保藏时间，像我国有些字画在特定的条件下就保存了上千年没有褪色。电子加速器辐照如果对字迹的影响大，那就不能作为图书保藏的技术应用了。为此，中国人民大学档案系采用色差仪分别用3kgy、

10、10kgy、30 kgy的剂量对各种字迹进行了进行辐照测试，测试表明经过辐照后的各种字迹色差值的变化大部分在微量范围内，表明辐照对字迹颜色变化没有影響。3.3电子加速器辐照技术对图书装订线的影响图书主要用尼龙线和棉线装订。辐照的剂量大小对尼龙线和棉线影响很大。如果剂量太大，超过了尼龙、棉线的耐受剂量，可以使其发生断裂，同样对于图书、资料、档案产生很不利的影响。实验表明，在60 kgy剂量辐照后，涤纶的性能没有明显变化，锦纶、棉线、维纶性能有所下降，但仍在国家标准之内，说明辐照对于装订线是安全的。4电子加速器辐照技术在图书馆图书保管中的应用图书中害虫（白蚁、蟑螂、衣鱼、书虱等）、细菌、病毒（霉菌

11、、沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及变形杆菌等）种类很多，害虫、细菌不仅能使图书造成严重的损坏，而且还是影响我们健康的致病源。电子加速器辐照技术对图书馆图书中的各种害虫、细菌、病毒灭菌消毒效果也就非常重要。1）图书中最常见、危害最大的嗜虫书虱为例。分别用50、300、500、1000gy的剂量处理成虫和若虫。经过观察在50gy及以上剂量辐照后，其卵遭到了破坏，不能进行孵化，也不能成活。在300gy及其以上剂量进行辐照，不到8周的时间里，成虫和若虫都不能存活。在300-1000gy的剂量范围内，嗜虫书虱成虫和若虫被辐照的剂量越大，存活几率就越小。被300gy辐照后，若虫和成虫分别在6周和8周内

12、完全死亡，可以把300gy的辐照剂量作为电子束有效防治嗜虫书虱的参考剂量。对于不同的害虫所需要的剂量是不同的。通过研究表明烟甲虫幼虫在400gy剂量辐照下平均致死时间为40天，档案窃囊幼虫在600gy剂量辐照下平均死亡时间为30天，毛衣鱼成虫在600gy剂量辐照下平均死亡时间为14天。电子加速器辐照灭菌在辐照剂量1000gy以内就可以杀灭所有害虫，而且效率高，产生的经济价值非常可观。2）微生物在不同剂量的辐照条件下结果是不同的。这就需要选定一种有代表性的病原菌作为指标菌。由于枯草芽孢杆菌的抗辐照性较强，可以被选作有代表性作为指标菌，实验表明辐照剂量在4.3 kgy时，杀灭率达到了99%。在这个辐照剂量下，大肠杆菌的杀灭率达到100%。这就说明，辐照剂量在4.3 kgy以下就可以达到杀灭细菌、病毒的目的。5结论经过理论及各