辐照杀虫和灭菌是利用γ射线或电子束对食品、药品原材料及医疗器械等进行杀虫灭菌的一种技术，由于其装置和工艺的特殊性和危险性，国内高校尚无工业化辐照杀虫和灭菌相关的实体实验教学。
本实验将真实的工业化辐照场所结构、功能、工作规律等实验场景进行VR虚拟化，场景真实度高、沉浸感强。学生在实验中能够根据不同的工作对象、杀虫和灭菌的要求和辐照源的特点等综合考量和设计针对不同实验对象的辐照杀虫和灭菌的方案，锻炼解决复杂问题的综合能力；实验内容紧跟辐照技术应用领域的研究热点，实验教学形式互动性高、先进性强，学生能够获得具有探究性和个性化的实验结果。
核燃料是由铀混合物粉末烧结成的二氧化铀陶瓷芯块组成的，该陶瓷芯块呈直径1cm高度1cm的圆柱体。在工业化应用中，一般将几百个陶瓷芯块叠加在一起装入直径1cm长度约4m厚度为1mm左右的细长锆合金材料套管内，因为核裂变反应就像是在燃烧原子，因此该结构又被称为核燃料棒。
核燃料棒燃烧产生的射线作用于DNA的时候分为直接作用和间接作用，间接作用是射线作用于水而产生高活性的自由基进一步去破坏DNA分子；直接作用则是指射线能量直接被DNA分子吸收，产生一系列的生物化学反应而破坏DNA分子结构，从而达到杀虫和灭菌的目的。
利用VR技术，本实验将辐照场结构、功能及其工作规律的实验场景进行高品质的还原，学生自行选择辐照处理实验对象、根据辐照杀虫或灭菌的不同生产需求（实验目的）、实验对象特点、产品类型等要素设计自己的辐照方案，选择辐照源、设置辐照剂量等进行身临其境的实验操作，逐步引导学生分析和思考，提高学生的实验设计和综合解决问题的能力。
本实验对核心要素的仿真设计包括：辐照对象及剂量的选择、辐照操作台的启动、电子加速器内部结构的学习、辐照车间场景布局的学习和辐照处理后的检测等。关于辐照对象选择的仿真设计能够帮助学生归纳与识别不同的辐照对象（图1），加深学生对于辐照应用场景的理解，实现实验教学与实际生产的无缝对接。
图1 辐照对象选择仿真设计
实验对于辐照剂量进行了二次选择的设定，加强学生对于不同样品进行不同剂量辐照处理的理解。关于辐照剂量选择的仿真设计如图2：
图2 辐照剂量选择仿真设计
辐照控制室的仿真设计以四川省原子能研究院辐射工程中心的辐照工厂为蓝本，一比一还原了控制室内的操作台（图3）和车间布局（图4），实现了实验教学与工厂实践的无缝对接，提高学生的沉浸感，提升了实验教学效果。车间内部的张贴的安全守则和操作台上的盖格计数器也清晰可见（图3），加深学生对于辐照行业生产安全的理解。
图3 辐照控制室和操作台的仿真设计
图4 辐照车间布局的仿真设计
辐照处理原理（含不同辐照源的异同）及相关法规
γ射线或电子束与物质相互作用后，使产品中微生物及害虫的遗传物质DNA会因化学键断裂而失去复制能力；钴-60通过持续衰变放射出γ射线，能量为1.33Mev，具有穿透力强、均匀性好的突出优势；而电子束通过电子加速器的运行产生，能量不超过10Mev，具有快速高效，剂量精确，安全易控，环境友好等特点。据统计2011年全球有70余国家和地区批准了548种食品可用于辐照处理，FAO/WHO/CAC（食品法典委员会）正式颁布《辐照食品通用法规》和《食品辐照设施推荐规程》，我国已颁布24种食品的卫生标准，17种水果的辐照卫生标准以及20种辐照工艺，目前现行有效辐照食品的国家标准28项，进出口行业标准20项，农业部工艺和鉴定行业标准10项。
辐照灭菌处理样品的准备
放置剂量测试瓶,对样品进行恰当的分装和包装，并根据射线方向在样品前端和后端分别贴上剂量标识等。
辐照剂量的选择
处理样品的不同，如香辛料、水果、肉类或中药材类等，选择恰当的剂量；电子束辐照处理含包装箱样品时，需要对样品进行翻转辐照等。
辐照后产品微生物检验及吸收剂量的测定
测定吸收剂量，依托剂量瓶，利用分光光度计测定吸光度，再换算成为样品的吸收剂量等。
食品/药品原料辐照后储藏期中微生物含量变化、氧化指标、有效成分及感官品质的测定
根据实验方法部分相应的指导，进行辐照处理后样品各类指标的分析测定。
钴-60γ射线或电子束辐照装置，生物安全柜、分光光度计、生物显微镜、液相/气相色谱，培养箱等设备仪器的联动使用
主要学习辐照处理装置的运行方法，建立安全的辐照处理规范的理念，学习食品、水果等材料测定微生物含量相关各类仪器设备的使用方法。