- Các nhà máy sử dụng công nghệ chiếu xạ thực phẩm vận hành theo đúng quy trình an
1.6.3 Tác dụng gián tiếp
Tương tác của tia X không gây ion hóa trực tiếp như các hạt tích điện. Tuy nhiên, khi tia X tương tác với nguyên tử bằng hiệu ứng quang điện làm bứt electron quỹ đạo ra khỏi nguyên tử hay sinh ra các cặp electron-positron. Các electron này gây ion hóa các phân tử, nguyên tử trong quá trình di chuyển.
Trong thực phẩm có độ ẩm cao, nước bị ion hóa bởi tia bức xạ. Các electron bị bứt khỏi các phân tử nước và phá vỡ các liên kết hóa học. Các sản phẩm sau đó kết hợp lại để tạo thành hydro, hydro peroxide, gốc hydro (H), gốc hydroxyl (OH) và các gốc hydroperoxyl (H2O2)
166
. Các gốc tự do có thời gian sống rất ngắn (dưới 10-5 giây ) nhưng đủ để tiêu diệt các tế bào vi khuẩn.
Dưới tác dụng của bức xạ, phân tử nước bị ion hóa và một electron được giải phóng theo phương trình sau:
H2O H2O+ + e‾
Electron này sẽ kết hợp với một phân tử nước gần đó để tạo nên phân tử nước mang điện tích âm:
e‾ + H2O H2O‾
Do đó trong tế bào sẽ xuất hiện một phân tử nước mang điện tích âm và một phân tử nước mang điện tích dương. Hai phân tử này nhanh chóng phân ly thành ion và các gốc tự do:
H2O+ H+ + OH H2O‾ H + OH‾
Hình 1.13. Minh họa bức xạ tia X tác dụng lên DNA
Các ion H+ và OH- không gây hậu quả gì vì các chất lỏng trong cơ thể cũng chứa một lượng lớn các ion này. Còn H và OH là các gốc tự do, chúng kết hợp với các gốc tương tự hay phản ứng với các phân tử khác trong dung dịch. Thời gian tồn tại các gốc tự do vào cỡ micro giây hoặc ngắn hơn. Gốc tự do là một chất thừa electron ghép cặp về spin trên quỹ đạo nên có hoạt tính cao và chuyển tính độc hại này sang các phân tử khác. Số lượng các gốc tự do phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, lượng oxy trong tế bào và độ pH. Chúng có thể trao đổi hoặc chiếm một electron đối với các phân tử nước khác, làm tổn thương phân tử ADN và các thành phần hữu cơ trong tế bào như các protein và lipid. Ngoài ra gốc tự do OH còn tự kết hợp với nhau tạo nên Hydrogen Peroxide H2O2