2026-09-29 16:53

1 印度辐射加工的发展
1.1 印度政府的举措——增进对辐射加工的了解
1967年,印度引入了第一台由加拿大原子能有限公司(AECL)提供的辐照装置,供印度科学家开展食品辐照方面的研发工作,这是辐照技术首次进入印度。
1974年,ISOMED γ辐照装置在位于孟买的印度原子能部(DAE)巴巴原子研究中心(BARC)内建成,用于医疗设备的辐射灭菌。该辐照装置是在联合国开发计划署(UNDP)的支持下建立的,最初用于技术熟悉和示范,后来转向商业用途。
在随后的几年里,印度的科技界在辐照和辐射加工的多个领域提升了自身技能,包括:辐照装置的设计、建造、操作和维护;辐射防护与安全;辐射微生物学、剂量学以及其他相关的科学和工程领域。这使印度具备了培养下一代人才以及发展自身辐照技术和应用的良好条件。
在1980-2000年期间,印度政府继续采取举措,以提高工业界对辐照技术的熟悉程度。印度原子能部(DAE)在印度各地建立了多个自主研发的γ辐照装置,用于展示辐射加工的应用,包括医疗设备灭菌以及食品和农产品处理。
这些辐照装置由印度辐射与同位素技术委员会(BRIT)建造并提供钴-60。印度原子能监管委员会(AERB)负责监管方面的实施,以及辐照装置的安全保障工作。
与此同时,印度原子能部(DAE)还引进了一台工业加速器(电子束),并自主研发了多台工业加速器,这些加速器用于示范目的,并向印度工业界开放。它们尤其被用于向工业界展示辐射交联电线电缆的优势以及该技术的潜力。
印度政府的这些举措,连同在资源和基础设施方面的投资,是辐照产业发展的基础,该产业为印度带来了重要的社会经济效益。
1.2 技术转让——印度工业的发展
在成功推出示范性辐照装置并向工业界引入辐射加工技术后,印度原子能部(DAE)将辐照技术转让给了私营企业。印度工业界的参与受到了鼓励,而且重要的是,向私营企业供应钴-60得到了保障。这些安排极大地推动了新辐照装置的建设以及本地设计和制造能力的发展,以满足这一新兴产业的需求。
当地的私营企业逐步发展起来,提供创新的辐照装置设计和支持服务,包括向孟加拉国、马来西亚、斯里兰卡和越南等邻国提供。
印度原子能部已经展示了辐射交联的优势,电线电缆行业也看到了国内外市场对辐照产品的潜在需求。印度制造商很快进口并安装了几台中低能电子束加速器,用于电缆绝缘材料、聚合物产品、轮胎等的交联,并开始进行商业规模的加工。多年来,该行业已具备技术专长,现在对海外供应商的依赖程度有所降低。
目前,印度约有40台γ辐照装置和数量相近的电子束装置在运行。
2 印度国内因素
2.1 经济与行业因素
印度是一个混合经济体,公共部门和私营部门都发挥着重要作用。农业、制造业和服务业是经济的重要部门。印度的食品、农业、医疗设备与制药,以及电线电缆行业正稳步增长,在全球市场中的地位日益重要。
印度有很大一部分人口从事农业。印度2025年的人口约为14.5亿,农业产业对经济增长和粮食安全都至关重要。印度的农业和食品产业对国内消费和出口市场都做出了重大贡献。
印度的医疗器械产业是亚洲第四大市场,在全球排名前20位。2023-2024年的市场规模约为120亿美元,预计到2030年将达到约500亿美元。该产业既包括大型跨国公司,也包括中小型企业(SME)。印度政府通过“印度制造”计划和国家卫生政策等举措支持该产业的发展。
这些国内因素促使印度各行业将辐射加工应用于多种领域,包括医疗产品灭菌、食品卫生、延长农产品保质期以及电线电缆的交联等。辐射加工被认为是便捷、高效且环保的方式,作为首选工艺或补充工艺,或作为其他现有方法的替代方案而得到应用。
2.2 印度政府的支持
在印度,应用辐照技术来提升食品供应链的保障与安全是一项重点工作。在撰写本文时,食品加工工业部已在冷链及增值基础设施计划下,宣布为私营部门建立多产品食品辐照装置提供支持和财政援助。这些装置还将具备满足非食品领域需求的灵活性。
2.3 钴-60的生产
即便在早期开始熟悉辐照技术时,钴-60在当地的可获得性就被视为印度辐射加工发展的一个重要因素。对钴-60生产及相关基础设施的投资,使印度工业在γ辐照应用方面处于有利地位,并为该行业的可持续发展提供了信心。
钴-60由印度核电有限公司(NPCIL)运营的核反应堆生产。随后,它被转移至拉贾斯坦邦原子能项目钴设施(RAPPCOF),在那里制造用于γ辐照器的密封源。这些密封源由印度辐射与同位素技术委员会(BRIT)供应给工业界,该委员会是印度原子能部(DAE)的一个单位,也是基于辐射和同位素的产品及服务的商业销售点。
据报道,2023-2024年向相关方提供了约6.6MCi的钴-60。这足以满足国内市场的全部需求,而且随着更多反应堆将被用于生产钴-60,产量有望增长。这将使BRIT能够在印度γ辐照器数量持续增加的情况下,继续满足钴-60的需求。在供应过剩的情况下,BRIT有能力出口钴-60。据报道,新的运输容器已设计完成并准备就绪,以助力BRIT分销更多数量的钴-60。

钴-60会释放γ射线,这种射线被广泛用于对各类产品和材料进行处理,以达到有益的目的。钴-60密封源经过检测和认证,符合国际标准。
上图展示的是安装在γ辐照装置中的钴-60密封源。这些放射源被安全地贮存在水下。在水下,辐射会发出蓝色的光,这一现象被称为切连科夫效应。
3 印度的辐照应用
以下应用既代表了当前市场,也展现了未来前景。
3.1 医疗器械灭菌及医疗健康应用
印度已开展医疗器械灭菌工作,部分制造商设有内部γ辐照装置。其他辐照装置则作为多功能服务中心运行,除加工医疗产品外,也加工其他产品。然而,考虑到国内和出口市场的规模,其业务量相对较低。尽管γ辐照在该领域有特定应用,但环氧乙烷(EO)在这一应用中仍占主导地位。
如今,药品原料、成品以及印度传统药物(阿育吠陀产品)的辐照业务增长显著。医疗健康应用的商业吸引力正逐步显现,在大规模产品和小众产品的加工方面,未来存在诸多增长机遇。
这座装源量为3MCi的辐照装置与位于印度的运行生产及包装设施相整合。图片展示了将装载着待灭菌产品的totes运入和运出辐照室的传送带。同时还展示了辐照/灭菌控制室以及各种安全保障设施。
3.2 电线电缆的交联
电线电缆的交联是电子束最显著且成熟的辐照应用。该技术用于为铁路、国防、太阳能、汽车、核能、基础设施项目和出口市场等关键领域生产高性能电缆。目前,据估计每月约有100万km长的电线电缆接受辐照。
国内的主要制造商运营着内部或专属的电子束系统,其电子束能量通常在1MeV到3MeV之间。
鉴于“印度制造”的持续推进、国防和太阳能项目的国内需求,以及电动汽车和智能电网基础设施的兴起,电子束交联电缆的需求预计将会增长。印度工业已准备好扩大电子束加工能力,以支持这一增长。
对耐用绝缘和密封部件、交联热缩材料及其他聚合物产品的需求日益增长,这也促进了电子束在印度的发展潜力。
阿帕尔公司运营着5台能量分别为1.5MeV、2.5MeV和3MeV的电子束设备,在撰写本文时,还有一台设备正在建造中。目前,阿帕尔公司是印度最大的电子束运营商。
电线电缆经过电子束加工,以改善其性能,例如提高耐高温性、耐磨性、耐化学性以及增强拉伸强度。
3.3 香料、干香草、干蔬菜
大量这类食品经过加工以达到微生物去除的目的。它们主要是为出口市场而进行处加工的。虽然香料在印度烹饪中被广泛使用,但当地的高温烹饪方法消除了任何食品安全方面的担忧,因此,国内市场对辐照产品没有需求。据报道,干香草和干蔬菜会进行选择性加工。
3.4 宠物饲料和零食
宠物饲料以及由生牛皮制成的宠物狗零食——狗咬胶,在印度被广泛生产并经辐照后用于出口。辐射加工照能实现微生物净化,这样主人和他们的宠物就能安全地接触这些产品。
3.5 洋葱
洋葱是印度菜肴中的一种主食,消费量极大,年产量高达3000万吨。尽管洋葱价值不高,但由于缺乏包括高效仓储和运输在内的供应链基础设施,据报道损失惨重。不稳定的天气模式也会对这种作物造成损害。因此,有必要延长洋葱的保质期,若将γ辐照与改进的加工、包装和储存方法相结合,可能会提供一个部分解决方案。
如前所述,印度政府通过食品加工工业部,已宣布支持建立多产品γ辐照设施装置,以满足这一需求。
3.6 粮食
印度每年种植约3亿吨粮食。可以采用辐照技术来减少损失,并解决储存期间的虫害问题。
考虑到如此大的量,有机会将电子束用于该应用,以补充现有的γ辐照装置。
3.7 植物检疫辐照——芒果和石榴
芒果、石榴和其他水果可从植物检疫辐照(PI)中受益。这是一种对水果和其他新鲜农产品进行辐照处理的方法,目的是在国际贸易中防止害虫传播。
美国是最大的芒果进口国之一,但由于检疫问题,无法从印度进口这些水果。采用辐照的植物检疫处理为此提供了解决方案,而且该领域正缓慢发展。预计随着时间的推移,这种处理方法将扩展到其他新鲜水果和蔬菜上。
目前,有四家辐照工厂获得了美国农业部动植物卫生检验局(USDA-APHIS)的许可,可在向美国出口新鲜水果前进行植物检疫处理。预计在不久的将来,还会有2-3家装置会投入这一应用。
3.8 污泥无害化处理
印度原子能部(DAE)于1992年建立了SHRI(污水无害化处理研究辐照装置),主要用于对液态污水污泥进行无害化处理,处理量为每小时110立方米,以实现其安全处置。
2019年,一座干式污水污泥γ辐照装置投入使用。这台全自动辐照装置每天可处理约100吨污泥,以消除其中大量的致病性微生物。经无害化处理的污泥随后会接种有益细菌,制成增值生物肥料。
目前已建成两座γ辐照装置,用于验证生活污水干污泥无害化处理的效果。这些装置目前均在运行中,但最终产品作为生物肥料的使用仍在等待监管部门的批准。

印度印多尔市干污泥伽马辐照设施装置的图片。该辐照装置的最大装源量为1.5MCi的钴-60。上图展示了两个装卸区域,装满干污泥或包装产品的周转箱通过输送系统进入辐照器区。左侧的图片显示了辐照后的污泥装袋系统。
3.9 宝石和钻石的颜色增强
利用印度原子能部(DAE)的2MeV/20kW电子束对贵重和半贵重宝石进行辐照以增强其颜色的工作已经开展。目前,部分束流时间正用于这一应用。
4 印度辐照的未来
在许多方面,辐照技术在印度的应用仍处于“发展中”阶段,在国内和出口市场都有很大的增长空间。随着新的辐照应用的开发(这些应用尚未商业化),相关的研究和创新仍在继续。
自20世纪70年代以来,印度政府一直致力于发展辐射加工产业及配套基础设施,这使得该国在辐射加工领域的发展具备了良好的条件。印度是世界上增长最快的主要经济体之一,并且有望继续保持这一增长态势。持续的公共投资、不断发展的制造业以及扩大全球贸易的努力,都有望对辐射加工产业产生积极影响。
像香料和宠物饲料加工等传统应用预计将继续稳步增长。出于植物检疫目的而进行处理的新鲜水果和蔬菜的种类可能会随着时间的推移而增加,因此加工量也会上升。
随着印度经济和制造业基础的不断发展,辐照技术在医疗健康产业的应用(无论是面向国内市场还是出口市场)可能会以更快的速度扩展。预计在其他应用领域也会有所拓展,例如医疗和食品包装的辐射处理,以及方便食品原料的处理。
虽然γ辐照可能仍将占据主导地位,但随着电子束技术及其应用在全球的发展,电子束的使用可能会超越电线电缆的交联领域。预计印度将推出本土的电子束加速器及配套服务,以满足国内和出口需求。
随着产业的发展,对能够安全操作辐照设备的专业人员的需求也日益增加,其中包括操作员、维修人员、安全官员和辅助人员。根据印度原子能监管委员会(AERB)的规定,所有γ电子束装置都必须配备经过专门培训并获得认证的人员。
印度原子能部(DAE)曾是授权进行必要培训的机构,但在2021年,该部门将这一职责移交给了印度辐射工业协会(IIAI)。如今,印度辐射工业协会按照规定的教学大纲提供培训所需的师资和资源,而最终的考试和培训证书的颁发仍由印度原子能部负责。
表1:DAE 辐照技术示范装置
序号 | 装置名称 | 年份 | 应用 | 设计容量(kCi/MeV) | 状态 |
1 | 孟买巴巴原子研究中心 | 1967 | 食品辐照示范 | 100kCi | 已升级且在运行中 |
2 | 孟买巴巴原子研究中心 | 1974 | 医疗器械灭菌 | 100kCi | 已升级且准备运行 |
3 | 古吉拉特邦巴罗达污泥卫生研究辐照器装置 | 1992 | 液体污水污泥辐照 | 300kCi | 运营 研发 |
4 | 孟买瓦希辐射加工厂 | 2000香料辐照 | 1000kCi | 运营(商业) | |
5 | BRIT - EB RF Pulse Accelerator | 2000 | 多用途 | 2MeV | 运营 |
6 | Krushi Utpadan Sanrakshan Kendra (KRUSHAK), Lasalgaon, Nashik, Maharashtra | 2003 | 植物检疫 | 400kCi | 运营商业) |
7 | RRCAT - EB LINAC | 2006 | 灭菌 | 10MeV/3kW | 运营 |
8 | RRCAT - EB LINAC | 2015 | 灭菌 | 10MeV/6kW | 运营 |
9 | BRIT - 低温辐照装置 | 2025 | 冷冻食品 | 400kCi | 运营 |
10 | BRIT - 移动辐照装置* | n/a | 100kCi | 研发中 |
*BRIT移动γ辐照装置旨在对成批的食品(如新鲜水果和蔬菜、谷物、豆类等)进行低剂量和中剂量辐照。该辐照装置可安装在40英尺的拖车上,这样就能够将其运输到食品生产地点。该装置的预期典型吞吐量约为:芒果9.60吨/天,或谷物杀虫消毒14.40吨/天。
表2:印度目前运行中的辐照装置汇总
政府部门 | 私营部门 | 设计装源量(kCi) | 装源量(kCi) | 应用 | |
医疗 | 多用途 | ||||
10 | 27 | 68700 | 23790 | 9 | 28 |
电子束装置
政府部门 | 私营部门 | 能量/功率 | 应用 | |
多用途 | 交联线缆 | |||
3 | 45 | 08-10MeV,6-200kW | 3 | 45 |
表3:印度的辐照装置设备制造商
(i)γ辐照装置
Symec Engineers、Devaki Hydromatics和RadiTech Hydromatics是印度伽马辐照装置的供应商。
BRIT生产铈-铈剂量计和剂量测定系统,并为γ辐射加工提供剂量测定验证服务。BRIT还生产和供应用于应用研究的紧凑型γ电离室(约15kCi)和低剂量辐照器。据报道,2023-24年度期间,已向医院和学术机构供应了7台血液辐照器和2台γ电离室单元。
(ii)电子束加速器
拉贾·拉马纳先进技术中心(RRCAT-ECIL)和Symec Engineers正在开发基于10MeV直线加速器的系统,主要面向国内市场。(少数中低能直流加速器从中国、法国、日本和俄罗斯进口。)
来源 | 国际辐照协会(iia)
编译丨槟榔郭
原文丨The Development of Radiation Processing in India September 2025(iia)
