第1章導言     001
1.1輻射類型和輻射源     002
1.2電離輻射     003
1.3離子束輻射     007
1.4激光束輻射     007
參考文獻     008
推薦閱讀材料     008

第2章輻射化學和物理的基本原理     011
2.1前言     012
2.2高能電子與有機物的相互作用     013
參考文獻     022
推薦閱讀材料     023

第3章聚合物輻射加工裝置     025
3.1γ射線輻照裝置     026
3.2電子束輻照裝置     029
3.3X射線輻照裝置     054
3.4電子束加工裝置及技術的發展現狀     056
參考文獻     058
推薦閱讀材料     060

第4章電子束加工     063
4.1前言     064
4.2利用促交聯劑增強電子束輻射交聯的方法     068
4.3輻射交聯延緩劑     073
參考文獻     074
推薦閱讀材料     076

第5章商業聚合物、單體和低聚物的電子束加工     079
5.1熱塑性塑料的電子束加工     080
5.2彈性體的電子束加工     089
5.3液體體繫的電子束加工     105
5.4接枝和其他聚合物改性     107
參考文獻     111
推薦閱讀材料     116

第6章電離輻射的工業應用     119
6.1電線電纜技術     121
6.2輪胎技術     131
6.3聚烯烴發泡材料     135
6.4熱縮材料生產     138
6.5交聯聚乙烯管     141
6.6塗料、膠黏劑和印刷油墨     145
6.7氟添加劑的生產     153
6.8聚合物復合材料的輻射固化     155
6.9水凝膠     159
6.10醫療器械滅菌     160
6.11其他應用     160
參考文獻     162
推薦閱讀材料     166

第7章耐輻射聚合物及其應用     169
7.1降解和穩定性     170
7.2耐輻射聚合物的應用     175
參考文獻     177
推薦閱讀材料     179

第8章劑量學和實時過程監測     181
8.1劑量學     182
8.2實時監測器     187
參考文獻     188
推薦閱讀材料     189

第9章安全與衛生     191
9.1電子束裝置的安全與健康     192
9.2γ射線輻射裝置的安全與健康     194
9.3化學有害物質     194
參考文獻     196
推薦閱讀材料     196

第10章技術現狀及發展趨勢     199
10.1當前裝置與化學領域的新進展和趨勢     200
10.2工藝技術的新進展和趨勢     205
10.3其他新進展和趨勢     206
參考文獻     207

附錄     208
附錄Ⅰ主要的電子束裝置制造商     208
附錄Ⅱ電離輻射標準和規範     209
附錄Ⅲ照射量單位、吸收劑量和轉換     210
附錄Ⅳ相關公式     211
附錄Ⅴ綠色化學12條原則     212

書目     213

術語表     214

譯者前言
在中國同位素與輻射行業協會具體安排下，我們將這部英文原著翻譯成中文出版，願通過此項工作，促進電離輻射與聚合物的研究，以提高聚合物的物理、化學和力學性能。本書為廣大的塑料工程師和聚合物科研人員提供了寶貴的指導，包括在包裝、航空航天、國防、醫療器械和能源等方面的應用。本書也是材料科學、聚合物以及機電工程領域的高級工科學生的有用資源。
本書英文版Ionizing Radiation and Polymers: Principles, Technology, and Applications，由吉裡·喬治·德羅布尼（Jiri George Drobny）先生著，愛思唯爾（Elsevier）公司出版。中文版由檳榔郭、郭麗莉翻譯，汪謨貞審校。為便於讀者對照閱讀原著，本書的符號表示、標準名和正斜體等形式盡量遵循原著。
感謝中廣核達勝加速器技術有限公司、四川智研科技有限公司和中國同輻股份有限公司對本書出版提供的支持。負責本書出版編輯工作的編輯對書稿進行了認真的審閱，對部分用語反復推敲，力求專業準確，做了大量具體而細致的工作。在此對所有參與和支持本書翻譯印刷出版工作的專家、老師和公司表示衷心的感謝。
由於時間倉促、水平有限，書中翻譯不當或錯誤之處，懇請專家學者和讀者不吝賜教,如有建議或問題可發送到ciraoffice@126.com。

譯者
2023年7月



前言
著名科學家、工程師、發明家和實業家馬歇爾·R.克萊蘭（Marshall R.Cleland）將輻射加工定義為：“用電離輻射處理產品和材料，以改變其物理、化學或生物特性，增加其用途和價值，或減少其對環境的影響。”當將這一定義應用於聚合物時，可以看到電離輻射處理是一種成熟且經濟的商業方法，可以精確地改變本體聚合（bulk polymerization）體繫和由其制成的成型組件的性能。由輻射引發的聚合物交聯、斷鏈、氧化、接枝和長鏈支化的化學反應，都已較好地應用在各種塑料、彈性體和復合材料中。
聚合物材料的重要特性，如力學性能、熱穩定性、熔體流動性、可加工性、耐化學性和表面性能等，可通過電離輻射顯著改善或改變。
用輻射對聚合物和各種聚合物體繫進行加工，與許多已建立的傳統工藝相比，具有重要的經濟和環境優勢。這些傳統工藝主要通過加熱，並且通常使用含有對環境有負面影響的添加劑的復雜配方。聚合物輻射加工過程中使用的電離輻射裝置和工藝具有低污染、低能耗和材料可回收利用的特點，這使其成為一種綠色技術，在當前可持續性發展理念中具有非凡的吸引力。塗層和油墨的輻射固化可以是無溶劑的，也可以使揮發性有機化合物大幅減少。
本書涵蓋了基於電離輻射，即基於γ射線、電子束和X射線輻射的當前加工技術。主要目的是對這些工藝流程提供一個隻涉及必要理論的描述和解釋，以使讀者能夠理解所提及的大部分材料。
第1章概述了輻射的一般類型，特別是電離輻射的類型，以及一些相關的科學原理。第2章介紹輻射化學和物理的基本原理。第3章介紹了當前的裝置類型、設計和典型用途，特別關注了電子束裝置，因為這種裝置在聚合物和聚合物體繫的工業實踐中應用最為廣泛。第4章描述了電子束的加工過程，第5章則描述了商業聚合物材料的電子束加工。這兩章的內容也主要集中於電子束上，其原因與第3章相同。第6章綜述了電離輻射的工業應用。第7章討論了耐輻射聚合物及其用途。第8章介紹了電離輻射的測量方法。第9章介紹了安全與衛生注意事項。第10章總結了當前的技術現狀和發展趨勢。附錄Ⅰ中列出了目前已知的裝置制造商，附錄Ⅱ為適用於電離輻射的標準和規範，附錄Ⅲ中總結了照射量和吸收劑量的單位及轉換，附錄Ⅳ中回顧了書中引用的方程，附錄Ⅴ列出了綠色化學12條原則。此外，還附有一個相當全面的相關術語表。
在書稿的編寫過程中，有許多同事、朋友和其他人士在許多方面作出了貢獻：馬歇爾·克萊蘭提供了大量的資源和寶貴的建議；托尼·貝雷卡（Tony Berejka）審閱了部分書稿，並提供了有價值的評論和數據；其他人士提供了照片、數據、信息和對書稿進行改進的建議等，他們包括約翰·克呂西爾（John Chrusciel）、沃納·哈格（Werner Haag）、卡爾·斯旺森（Karl Swanson）、特倫斯·湯普森（Terrance Thompson）、本特·勞雷爾（Bengt Laurell）、菲利普·德希爾（Phillipe Dethier）、安·卡爾（Ann Car）、傑裡米·西蒙（Jeremy Simon）、加裡·科恩（Gary Cohen）等。如果沒有來自愛思唯爾團隊［馬修·迪恩斯(Matthew Deans）、西娜·埃布納斯賈賈德（Sina Ebnesajjad）、弗蘭克·海爾維格（Frank Hellwig）和大衛·傑克遜（David Jackson）］的支持，沒有麗莎·瓊斯（Lisa Jones）和她的制作團隊的幫助和合作，這項工作就不會取得成功。

吉裡·喬治·德羅布尼（Jiri George Drobny）
梅裡馬克，新罕布什爾州和布拉格，捷克共和國
2012年6月