被輻照物質中產生特定的輻射化學或輻射生物學效應是輻射加工的根本目的。就一般意義而言,對此類輻射效應的檢測,就成了輻射加工產品質量控制的關鍵。然而,直接測量產品中的輻射效應通常比較麻煩,誤差也大。如測量高分子材料的性能或微生物的存活量,有時甚至無法進行;像食品保鮮是否有效就難以立刻得到答案的;無菌檢驗無論從方法學還是統(tǒng)計學方面講也都是不可取的。
輻射加工過程本身就是給予被加工產品一定的輻射能量,即吸收劑量。通常,吸收劑量與輻射效應有對應關系。準確控制輻射加工過程中產品的吸收劑量,產品中就會出現(xiàn)所需的輻射效應。因而,劑量檢測就成了輻射加工產品質量控制的可靠的甚至是必不可少的方法。
輻照過程必須達到一定的有效劑量(最低劑量),才能產生某種效應。但由于產品本身有一定的體積,離源距離不等,同批產品內部吸收劑量不均勻。低于有效劑量時產生不了所期望的輻射效應,達不到輻照的目的;高于有效劑量時高出的那部分劑量成了無用的能量損耗,甚至可能照壞產品。因此,控制劑量不均勻度也是保證輻照質量所必需的。提高劑量測量的準確度和精度,結合工藝上的安排,既可以減小劑量不均勻度,還有利于提高輻射能量的利用效率。
開發(fā)與實施某項產品的輻照工藝必須經過一系列的實驗,建立起一定條件下的吸收劑量與被輻照產品中所產生效應之間的關系,確定實現(xiàn)該效應所需的劑量水平和劑量限值,即工藝劑量水平和工藝劑量限值。產品在生產過程中所吸收的劑量應處于工藝劑量限值范圍以內,且工藝劑量又不超過法定劑量。
輻照食品與醫(yī)療用品消毒,必須把產品中的吸收劑量準確地控制在法定的和工藝要求的范圍內。對于材料改性的輻照工藝,可以按產品標準性能要求檢驗被照材料中的輻射效應進行質量控制,并驗證劑量監(jiān)測和參數控制的可靠性。
為達到預期的輻照效果,例如,抑制發(fā)芽或輻射消毒,必須提供所需要的最低吸收劑量,或稱為最低有效劑量。此值是以食品輻照的經驗為依據的,并由食品工藝學家根據商業(yè)規(guī)模應用之前的實驗研究結合每個處理過程和具體的產品作出規(guī)定。
在給定的處理過程中,容許的最高吸收劑量(最高耐受劑量)是由給該加工過程以法律上許可和認證的管理機構規(guī)定的。凡超過最高耐受劑量的產品均算作“法定變質”產品。在某些情況下,最高耐受劑量可由輻射加工的工藝要求來決定。
從經濟上考慮,應該使輻照處理過程達到:(1)產品中最小劑量值Dmin大于或等于最低有效劑量;(2)產品中最大劑量值Dmax低于或等于最高耐受劑量。