Raporty IChTJ. Seria B nr 8/2014

Do sterylizacji radiacyjnej w Polsce wykorzystano akcelerator elektronów LAE 13/9, uruchomiony na Żeraniu w Instytucie Badań Jądrowych – IBJ (obecnie Instytut Chemii i Techniki Jądrowej – IChTJ) w 1971 r. Przeprowadzono prace badawcze obejmujące: określenie odporności radiacyjnej materiałów polimerowych, badania mikrobiologiczne, opracowanie metod dozymetrycznych przydatnych w pomiarach rutynowych i badania rozkładu dawki głębinowej. Pozwoliły one w 1974 r. zastosować sterylizację radiacyjną na skalę masową. Mając na uwadze zwiększające się zapotrzebowanie na usługi w zakresie sterylizacji radiacyjnej, w 1993 r. uruchomiono w IChTJ Stację Sterylizacji Radiacyjnej, wyposażoną w akcelerator typu Elektronika 10/10 produkcji rosyjskiej o energii elektronów 10 MeV i mocy wiązki 10 kW. Ponad 20 lat funkcjonowania Stacji pokazuje, że utrzymuje się zapotrzebowanie na tego typu usługi. Niezbędne jest zatem niezawodne działanie instalacji, szczególnie ważne przy intensywnej eksploatacji akceleratora. Istotnym czynnikiem są koszty prac serwisowych i części zamiennych ze względu na ich wpływ na koszty jednostkowe procesu sterylizacji. Oddzielnym problemem eksploatacyjnym jest dostępność części zamiennych dla podtrzymania wymaganej przez użytkowników ciągłości świadczenia usług.
Podjęcie budowy nowego akceleratora elektronów na potrzeby Stacji Sterylizacji Radiacyjnej miało na celu osiągnięcie wyższej technicznej i ekonomicznej efektywności, odpowiednich dla sterylizacji radiacyjnej, obróbki radiacyjnej oraz prac badawczo-wdrożeniowych, a także skuteczną promocję sterylizacji radiacyjnej sprzętu medycznego jednorazowego użytku, implantów i przeszczepów, higienizacji produktów spożywczych i procesów radiacyjnych, dla których konieczne jest stosowanie elektronów o wysokiej energii. Zbudowany akcelerator elektronów LAE 10/15 o energii elektronów 10 MeV i mocy wiązki 10-15 kW został wyposażony w sekcję przyspieszającą, pracującą w reżymie fali stojącej, zasilaną przez klistron o częstotliwości pracy odpowiadającej standardom europejskim.
Zbudowany układ chłodzenia wodnego akceleratora LAE 10/15 jest jedną z kluczowych instalacji, istotnie wpływających na stabilność pracy akceleratora. Układ ten współdziała z instalacją chłodzenia akceleratora Elektronika 10/10, pozwalając na niezależną pracę obu urządzeń. Jest wyposażony w obieg wody destylowanej z kontrolą temperatury wody i przepływu wody chłodzącej przez elementy akceleratora wymagające chłodzenia wodnego oraz obieg wody termostatowanej z kontrolą temperatury w zadanym przedziale (30-38^oC ±0,5^oC), służący do odprowadzenia ciepła z sekcji przyspieszającej przy zachowaniu stałej temperatury pracy. Poszczególne obwody wody chłodzącej zostały wyposażone w czujniki pomiaru przepływu umożliwiające sygnalizację przekroczenia określonej wartości progowej przepływu wody chłodzącej oraz jej temperatury. Sterowanie pracą układu chłodzenia wod-nego oraz kontrola przepływu wody i jej temperatury odbywa się przy wykorzystaniu mikroprocesorowego systemu sterowania pracą akceleratora.