電子加速器輻照技術(shù)在圖書保管中的應(yīng)用

李爽+楊建

摘要：文章分析了圖書館在圖書保存過程中出現(xiàn)的問題，介紹了電子加速器輻照圖書保藏法的原理和特點，探討了電子加速器輻照技術(shù)對圖書的影響以及在圖書館圖書保管中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電子加速器；輻照；圖書保管；應(yīng)用

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，會?jīng)常到圖書館借閱各種圖書。對我們來說這些圖書不僅是社會財富和文化財富，更是一種精神財富。它對我們社會的發(fā)展和經(jīng)濟的建設(shè)起著巨大的促進作用。

1圖書保管過程中的問題

在圖書保存過程中出現(xiàn)的直接影響到圖書壽命的問題是歷年來一直被人們關(guān)注著。

1）由于圖書的材料特殊性，基本上都是紙制的，主要材料是纖維素。由于纖維素的特性在傳統(tǒng)圖書保管中經(jīng)常會發(fā)生各種各樣的害蟲恣意孳生，尤其南方各省氣候潮濕，白蟻、蟑螂、書虱繁殖很快，造成蟲蛀；以及在潮濕的環(huán)境中發(fā)生霉變等等；使得大量非常珍貴的圖書遭到非常嚴重損壞，特別是珍本、善本的線裝書和重要檔案的損壞，造成的損失無可估量。稍微懈怠一點就有可能對整個保藏帶來滅頂之災(zāi)。

以四川大學(xué)圖書館線裝書庫舉例，一共有藏書十四萬余冊，在保管過程中受到蟲害的圖書約為全部藏書的近80%（包括價值數(shù)萬元以上的珍貴“大藏經(jīng)”等在內(nèi)1；其中損壞非常嚴重占到全部藏書的近11%，完全損壞無法再用的書籍全部藏書的近10%。

2）在圖書館借閱過程中，借閱的人眾多，每個人的閱讀習(xí)慣、閱讀環(huán)境也不盡相同。這樣如果不小心，圖書就可能攜帶各種各樣的細菌、病毒。在人們毫不知情的情況下圖書就成了細菌、病毒的傳播源。在圖書館等密閉的閱讀環(huán)境中，這種細菌、病毒更容易集中爆發(fā)，不僅了危害我們的健康，還妨礙了圖書的借閱流通，影響了借閱使用率，使圖書館的效應(yīng)得不到應(yīng)有的發(fā)揮。

3）在圖書館一般采用物理方法和化學(xué)方法對定期對圖書進行殺菌、消毒。物理方法主要包括：通風(fēng)防霉防蟲、密閉空調(diào)系統(tǒng)防霉防蟲、人工清掃方法防霉防蟲、戶外晾曬防霉防蟲?；瘜W(xué)方法主要包括醫(yī)用酒精涂擦防霉法、純二氧化碳熏蒸防霉、環(huán)氧乙烷熏蒸防霉、劇毒磷化氫熏蒸防霉等。

上述方法在一定程度上能解決一些實際問題，但都存在著各種缺陷?；瘜W(xué)藥物殺蟲滅菌效果雖然挺好，但對環(huán)境有很大危害，像環(huán)氧乙烷和磷化氫都是劇毒，而且化學(xué)藥物還能在圖書上殘留，對使用者的身心健康有很大的危害，在國際上都是禁止使用的殺蟲消毒方法。人工清除殺蟲、戶外晾曬的方法工作量巨大，而且不徹底，最多只能對一些害蟲能有作用，對于細菌病毒來說是沒有用的，如果不注意還能會滋生新的細菌病毒。通風(fēng)、密閉空調(diào)等方法也只是在一定程度上有效果，對于防蟲防霉殺菌等還是不徹底。

綜上所述，傳統(tǒng)圖書保藏方法在目前社會的發(fā)展中已經(jīng)不能很好地發(fā)揮作用了。

2電子加速器輻照圖書保藏法的原理和特點

隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，輻照圖書保藏方法就產(chǎn)生了。

輻照圖書保藏法目前有兩種形式，一種是利用放射性鈷60發(fā)出的y射線對圖書進行輻照。一種是用電子加速器發(fā)出β射線對圖書進行輻照。本文簡單介紹電子加速器輻照法用于圖書的殺活滅菌的原理和實際應(yīng)用。

電子加速器輻照圖書保藏法是民用非動力核工業(yè)技術(shù)應(yīng)用的一項重要成果，它利用電子束發(fā)出的β高能射線，具有殺菌滅活的作用，可以有效殺滅各種圖書的害蟲、蟲卵及各種細菌、病毒，是保護圖書的全新技術(shù)。尤其對于重要檔案、珍貴文獻、古稀珍本、這些具有極高保存價值的文化財富更有現(xiàn)實意義。

2.1電子加速器輻照技術(shù)的原理

電子加速器輻照技術(shù)是近幾年興起的殺菌滅活的技術(shù)手段，屬于高能物理的范圍，具有應(yīng)用廣泛，安全可靠，無殘留，效果明顯等的技術(shù)特點。

它的結(jié)構(gòu)主要由控制系統(tǒng)、脈沖調(diào)制器、水冷系統(tǒng)、加速管系統(tǒng)、微波系統(tǒng)、真空管系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、電子槍、電子輸出裝置、水冷系統(tǒng)、劑量檢測系統(tǒng)、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和束下運輸線等裝置構(gòu)成。這些裝置安放在按國家標準建起的輻照間中。

它的原理就是電子槍釋放出電子，在大約2米長的加速管中通過微波加速，達到接近光速射出，在射出電子束的時候再用掃描盒拉伸射線，使射線能達到最寬1米的掃描寬度；由于射線速度快，就具備了很高的能量，作用到生物體上，可以破壞生物體的新陳代謝和機體組織，從而使生物體直接死亡或生殖系統(tǒng)紊亂，從而達到滅蟲殺菌的目的。（結(jié)構(gòu)附圖）

2.1電子加速器輻照技術(shù)的特點

1）作用廣：對于所有的害蟲、細菌、病毒都有作用，用途廣泛。

2）成本低：由于主要是產(chǎn)生電費和搬運費，成本相對低廉。

3）速度快：電子加速器是流水線作業(yè)，只要將圖書做好包裝，按照設(shè)定好的劑量通過軌道在電子束下走一遍，就達到了殺蟲滅菌的目的了。如果用700Gy劑量輻照厚度20厘米的圖書，一小時能輻照6噸左右。

4）劑量可調(diào)：由于電子加速器輻照劑量和束下線的速度有關(guān)，就可以通過調(diào)節(jié)束下線運行速度來控制劑量大小，滿足不同產(chǎn)品的輻照。

5）冷加工：不產(chǎn)生溫度，不必考慮在殺蟲滅菌過程中溫度對于紙張的破壞。

6）穿透力強：以水的密度為例單面穿透可達4厘米，雙面輻照最深穿透可達9.6厘米。以圖書的密度，雙面輻照有效穿透厚度15-20厘米時沒有問題的。能殺死躲藏在圖書深部的一切害蟲，病毒。

7）安全性高：電子加速器是安全的輻照技術(shù)，只需要把射線按國家要求屏蔽在輻照間中，射線跑不出來，在屏蔽間外的工作人員是非常安全的。而且輻照間都有安全連鎖，加大了安全防護。并且一斷電就沒有射線產(chǎn)生了，人就可以隨意進出輻照間。

8）無污染：電子加速器不產(chǎn)生污染，是潔凈的能量。

9）無殘留：電子加速器射線不會對所輻照的物體有輻射殘留，輻照過的圖書、資料、檔案可以立即借閱，不會有任何危害。

3電子加速器輻照技術(shù)對圖書的影響

3.1電子加速器輻照技術(shù)對圖書紙張的影響

由于輻照是有能量的，不同的劑量的輻照對于紙張來說影響是不一樣的。耐折和耐拉強度是紙張機械強度變質(zhì)度的主要指標，現(xiàn)在從這兩個方面來簡單說明輻照對紙張的影響。

圖書館用紙主要是膠版紙、銅版紙、輕型紙、書寫紙等幾種。不同的紙張機械強度不一樣。通過實驗表明，用電子加速器在92KGy劑量范圍內(nèi)分5種劑量進行輻照。與未輻照的同類紙張進行比較，紙張的機械性能隨著輻照劑量的增加而有輕微下降趨勢，這種下降對于圖書來說可以忽略不計。這說明紙張可以放心地進行輻照。

3.2電子加速器輻照技術(shù)對圖書字跡顏色的影響

圖書的字跡主要是墨水、墨汁、印刷油墨、圓珠筆、鉛筆、復(fù)寫紙等幾種。字跡的保存關(guān)系到圖書的保藏時間，像我國有些字畫在特定的條件下就保存了上千年沒有褪色。電子加速器輻照如果對字跡的影響大，那就不能作為圖書保藏的技術(shù)應(yīng)用了。為此，中國人民大學(xué)檔案系采用色差儀分別用3KGy、10KGy、30 KGy的劑量對各種字跡進行了進行輻照測試，測試表明經(jīng)過輻照后的各種字跡色差值的變化大部分在微量范圍內(nèi)，表明輻照對字跡顏色變化沒有影響。

3.3電子加速器輻照技術(shù)對圖書裝訂線的影響

圖書主要用尼龍線和棉線裝訂。輻照的劑量大小對尼龍線和棉線影響很大。如果劑量太大，超過了尼龍、棉線的耐受劑量，可以使其發(fā)生斷裂，同樣對于圖書、資料、檔案產(chǎn)生很不利的影響。實驗表明，在60 KGy劑量輻照后，滌綸的性能沒有明顯變化，錦綸、棉線、維綸性能有所下降，但仍在國家標準之內(nèi)，說明輻照對于裝訂線是安全的。

4電子加速器輻照技術(shù)在圖書館圖書保管中的應(yīng)用

圖書中害蟲（白蟻、蟑螂、衣魚、書虱等）、細菌、病毒（霉菌、沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及變形桿菌等）種類很多，害蟲、細菌不僅能使圖書造成嚴重的損壞，而且還是影響我們健康的致病源。電子加速器輻照技術(shù)對圖書館圖書中的各種害蟲、細菌、病毒滅菌消毒效果也就非常重要。

1）圖書中最常見、危害最大的嗜蟲書虱為例。分別用50、300、500、1000Gy的劑量處理成蟲和若蟲。經(jīng)過觀察在50Gy及以上劑量輻照后，其卵遭到了破壞，不能進行孵化，也不能成活。在300Gy及其以上劑量進行輻照，不到8周的時間里，成蟲和若蟲都不能存活。

在300-1000Gy的劑量范圍內(nèi)，嗜蟲書虱成蟲和若蟲被輻照的劑量越大，存活幾率就越小。被300Gy輻照后，若蟲和成蟲分別在6周和8周內(nèi)完全死亡，可以把300Gy的輻照劑量作為電子束有效防治嗜蟲書虱的參考劑量。

對于不同的害蟲所需要的劑量是不同的。通過研究表明煙甲蟲幼蟲在400Gy劑量輻照下平均致死時間為40天，檔案竊囊幼蟲在600Gy劑量輻照下平均死亡時間為30天，毛衣魚成蟲在600Gy劑量輻照下平均死亡時間為14天。

電子加速器輻照滅菌在輻照劑量1000Gy以內(nèi)就可以殺滅所有害蟲，而且效率高，產(chǎn)生的經(jīng)濟價值非?？捎^。

2）微生物在不同劑量的輻照條件下結(jié)果是不同的。這就需要選定一種有代表性的病原菌作為指標菌。由于枯草芽孢桿菌的抗輻照性較強，可以被選作有代表性作為指標菌，實驗表明輻照劑量在4.3 KGy時，殺滅率達到了99%。在這個輻照劑量下，大腸桿菌的殺滅率達到100%。

這就說明，輻照劑量在4.3 KGy以下就可以達到殺滅細菌、病毒的目的。

5結(jié)論

經(jīng)過理論及各種實驗表明，經(jīng)過電子加速器輻照的處理過的圖書、在一定的輻照劑量內(nèi)，紙張、裝訂線、字跡等不會發(fā)生明顯的性能改變，改變量可以忽略不計。但是輻照殺蟲、滅菌、消毒效果明顯，不會產(chǎn)生任何放射性殘留；而且，迅速徹底；多次輻照也不會對紙張造成任何損壞；并可以在有包裝的條件下進行輻照。隨著輻照技術(shù)的發(fā)展，圖書保藏技術(shù)必將躍上一個嶄新的階段，為我們的工作生活提供更好的幫助。