Fascio di elettroni accelerati

La procedura di irradiazione con fascio di elettroni accelerati (E-beam) utilizza elettroni a energia elevata per una vasta gamma di applicazioni. La procedura di irradiazione con fascio di elettroni accelerati viene comunemente utilizzata per la sterilizzazione di dispositivi medici, per il controllo della contaminazione, nonché per modificare materiali come tubi termorestringenti e cavi e fili di isolamento.

Cos’è l’irradiazione con fascio di elettroni accelerati?

La procedura con fascio di elettroni accelerati è in grado ottenere effetti ampiamente diversi, come la sterilizzazione, la modifica dei polimeri, la reticolazione e la scissione della catena polimerica, mediante la sua attività di radiazione ionizzante.

In termini più semplici, il bombardamento di un materiale con elettroni ad alta energia dà luogo a una cascata di elettroni che si spostano attraverso il materiale di destinazione stesso. Questi elettroni sono liberi di interagire con le molecole all’interno del materiale, espellendo gli elettroni dai loro orbitali e generando radicali liberi. Sono principalmente le reazioni dovute a tali specie a essere responsabili dell’abilità del fascio nel modificare i polimeri. Per ciò che riguarda la capacità sterilizzante del fascio di elettroni è generalmente riconosciuto che siano tali specie a provocare la rottura della doppia elica del DNA, impedendone la replicazione o l’espressione e quindi a esercitare un’azione sterilizzante.

La procedura utilizza elettroni a energia elevata come fonte di radiazioni. Gli elettroni, prodotti mediante normale energia elettrica, vengono accelerati quasi fino a raggiungere la velocità della luce mediante un acceleratore lineare. L’energia risultante, compresa normalmente fra 3 e 10 milioni di elettronvolt (MeV) e associata a una potenza compresa fra 1 e 50 kW, è sufficiente per penetrare una vasta gamma di materiali.

La procedura stessa avviene dietro uno spesso muro di cemento, il quale evita che le radiazioni si allontanino dalla cella. Poiché gli elettroni del fascio sono dotati di energia elevata, la procedura avviene con una perdita minima di efficienza e tempi.

Per cosa viene utilizzata l’irradiazione con fascio di elettroni accelerati?

Grazie alla maggiore energia disponibile con le apparecchiature di nuova generazione, questa tecnica si è affermata come una procedura flessibile e ad alta velocità per la sterilizzazione di dispositivi medici e prodotti farmaceutici.

La procedura di irradiazione mediante fascio di elettroni accelerati è anche utilizzata come metodo di controllo della contaminazione negli imballaggi, nei cosmetici e nei prodotti per l’igiene personale.

Vantaggi tecnologici principali del trattamento mediante fascio di elettroni accelerati

L’irradiazione mediante fascio di elettroni accelerati è in grado di dispensare la dose di radiazioni in solo pochi secondi, il che significa che l’intera procedura può avvenire in alcuni minuti. Un così breve periodo di esposizione comporta i seguenti vantaggi:

• Tempi di elaborazione più brevi
• Maggiore efficienza della catena di fornitura
• I polimeri contenuti nei prodotti risultano meno soggetti all’infragilimento
• Danno ossidativo del prodotto considerevolmente minore
• Viraggio del colore ridotto in tutti i polimeri presenti
• Nessuna presenza di residui chimici sui prodotti elaborati – pulito, sicuro ed ecocompatibile

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