美国能源部科学办公室出版的 Acceleratorsfor America's Future 中有这样一段描述：感恩节能吃上新鲜肥嫩的烤火鸡，别忘了感恩粒子加速器，因为几十年来美国食品加工商一直使用经粒子加速器辐照交联处理后的塑料薄膜——热收缩膜来包装火鸡。热收缩膜？听起来陌生，却已深深渗透到我们的生活之中。

先了解一下比较熟悉的塑料膜。塑料的主要成分是树脂。天然树脂是树木的一种分泌物(即树枝被锯断后切口处的那层黄色胶状体)。合成树脂则是人工合成的一种高分子量聚合物，由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成(类似珍珠项链那样串在一起)。
合成树脂比天然树脂密度小、强度高、耐腐蚀性好。以合成树脂为主要成分，再加上些增塑剂、填充剂、润滑剂或着色剂等辅助材料，即可生产出有一定特性的可塑材料——称为“塑料”。

追溯历史，首次成功研制出塑料的是美籍比利时人、化学家列奥·贝克兰(Leo Baekeland) ，时间是在20世纪初。贝克兰注册了相关专利，并开设了批量生产塑料的工厂，有些资料称他为“塑料之父”。

塑料制成的薄膜广泛应用于食品、医药用品等物品的包装，给人们的生活带来了很大便利。但塑料制品有不少弱点，例如耐温性能差、容易破裂或被撕裂等，科学家们一直在设法提高塑料的性能。

随着科技的发展，20世纪50年代初期，英国科学家亚瑟·查里斯贝(Arthur Charlesby)的相关研究取得了突破。他发现聚乙烯(塑料的一种)经辐照交联技术处理后可变成一种具有特殊“记忆效应”的热收缩材料。查里斯贝发表了一系列关于辐射交联技术研究的论文，他的开拓性工作大大推动了辐射聚合物领域交联技术的研究与发展。

什么是辐照交联技术？即塑料在某些辐照条件下，其分子结构由原先的线型链状结构转化为网状的三维结构，从而引起了塑料的物理及化学性能改变——这就是辐照交联反应。

热收缩材料被加热到一定温度时变得膨胀且很有弹性，将它拉伸成薄膜，随之再将温度降至室温，它却仍能保持膨胀时的状态。如果用它来包裹某些东西，例如，包上一只肥嫩的火鸡，只要对薄膜再次加热，奇迹就出现了：薄膜显现了“记忆效应”，自动收缩至它未膨胀时的状态，肥嫩的火鸡就被薄膜紧贴着严严实实地密封起来了。这种经辐照交联处理的塑料薄膜被称为热收缩膜。

塑料的交联反应可通过化学方法(如加入交联剂)或物理方法(如辐照)来实现。用物理方法进行辐照交联反应可用某种放射源、光源或静电加速器、大功率电子直线加速器产生的射线(X射线、γ射线、中子束、粒子束等)对塑料进行辐照，效率最高的就是大功率的辐射装置——粒子加速器。

相关文章

相关产品