【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物种子辐照育种，具体涉及一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置。
技术介绍
1、辐射是指具有质量和能量的物质从发射源发射出去并且不断向外传播的过程。随着科学技术的不断进步，科学家们设计出了各种各样的辐射装置，其在工业领域可用于无损检测和辐照加工，在医疗领域可用于辐射消毒灭菌、放射性医用同位素生产以及癌症治疗，在农业领域可用于辐照诱变育种改良农作物品种。
2、研究辐射与生命有机体的相互作用一直是科学研究的一个重要方向，随着生命科学领域与核科学领域的不断交叉，对于射线辐照所产生的相对生物学效应（rbe）的研究得到了广泛重视。基于此，生物体的相对生物学效应吸收剂量研究至关重要，同时，研究相对生物效应必不可少的生物辐照装置需求量随之日益增加，并且朝着小型化、定向定量以及更好的辐照均匀性等方向发展。因此，设计出一种能够准确给出被辐照生物体相对生物学效应吸收剂量的装置，能够促进生物科学、医学和农业等领域的发展，为人类福祉和社会进步做出贡献。
3、在辐射诱变育种及相对生物效应的研究中，中子因其诱变优势不断得到更多科学家的关注。中子具有独特的波长和能量，能够深入生物材料并区分同位素（特别是氢和氘），并且与x射线和γ射线相比，在同等剂量下，中子具有更强的生物学效应和更高的辐射诱变率。不同射线与物质作用时产生的直接或间接电离密度不同，即使样品吸收相同的剂量，引起的相对生物学效应也不同。为比较不同射线引起的生物学效应，研究者引入了品质因数。中子的品质因数是x射线和γ射线等不带电粒子的数十倍，
4、在辐射诱变育种工作中，如何选择适宜的辐射剂量使植物产生多种多样的优良变异是辐射诱变育种工作者需要考虑的首要问题。一般说来，随着剂量的增加辐射处理过的植物种子的变异率也会相应增加。但剂量过高可能会抑制种子发芽，即使勉强发芽也有一定概率在出苗后死亡。辐射处理后，植株成活率在50％以上且不育率低于30％的剂量被认为是适宜的辐照剂量，这种剂量也被称为半致死剂量。因此，在辐射诱变育种的实际工作中，寻找这种适宜剂量或半致死剂量是研究人员必须重视的一个方面。然而，精确计算和直接测量样品所吸收的剂量一直是中子辐照育种领域一项重大挑战，目前尚无确切的理论公式可以预测不同位置的样品的中子吸收剂量。研究人员普遍采用的中子吸收剂量估算方法包括蒙特卡罗模拟以及中子源周围剂量当量估算，不仅耗费大量的人力物力，还会在测算精度上造成一定误差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有中子辐照植物种子研究和应用过程中存在的中子吸收剂量估算周期长、成本高且精度差的技术问题，提供一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置，包括运输板，以及置于运输板上的圆柱形屏蔽体；
4、所述圆柱形屏蔽体内部几何中心位置设有241am-9be中子源，241am-9be中子源外周包覆由固源屏蔽体和可沿水平方向拆分为两部分的可拆卸屏蔽限位体组成的球形屏蔽体，所述球形屏蔽体外周设有可沿水平方向拆分为两部分的球形样品辐照区，样品辐照区预留有一个可供241am-9be中子源进出的小孔通道；所述圆柱形屏蔽体内径向一侧设有两个与球形样品辐照区位于同一高度的可移动半球圆柱，可移动半球圆柱一端延伸至241am-9be中子源并与样品辐照区相接，另一端延伸至圆柱形屏蔽体外部并与换样把手相接，所述圆柱形屏蔽体内径向另一侧设有与固源屏蔽体相接、且可在样品辐照区小孔通道内自由移动的橡胶棒，橡胶棒远离241am-9be中子源一端与移源棒一端相接，移源棒位于圆柱形屏蔽体外部一端设有移源把手；
5、所述样品辐照区为以241am-9be中子源几何中心为球心且半径依次增大的多个球形区域组成，各个球形区域的内表面均设有种子样品附着球壳。
6、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述球形样品辐照区为以241am-9be中子源几何中心为球心且半径依次增大的五个球形区域组成，所述五个球形区域的内表面半径依次为2.65cm、3.5cm、4.35cm、5.2cm、6.05cm。
7、进一步地，所述移源棒由聚乙烯棒、硬铅层和自由端为弧形的不锈钢棒依次连接组成，所述橡胶棒与不锈钢棒弧形端相接。
8、进一步地，所述圆柱形屏蔽体从内到外材质组成与移源棒延伸方向组成相同，依次为直径29.8cm、高度29.8cm的不锈钢、厚度0.1cm的硬铅以及厚度3cm的聚乙烯。
9、进一步地，所述橡胶棒上下两侧设有隔板。
10、进一步地，所述241am-9be中子源为镅铍合金圆柱。
11、进一步地，所述241am-9be中子源直径1.5cm、高度0.6cm。
12、进一步地，所述种子样品附着球壳为厚度1.5mm的硬铅球壳。
13、进一步地，所述运输板上表面设有与圆柱形屏蔽体底部相适配的凹槽。
14、进一步地，所述运输板底部设有万向轮。
15、本专利技术相对现有技术具有以下有益效果：
16、1、本专利技术用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置主要包括圆柱形屏蔽体、运输板、241am-9be中子源、球形屏蔽层、橡胶棒和样品辐照区，241am-9be中子源中子产额为2.2×106n∙s-1∙ci-1，同时会伴随大量γ射线的产生，γ射线产额为1.31×106n∙s-1∙ci-1，与中子产额十分接近，需要进行屏蔽，于是在中子源周围包裹球形铅层（球形屏蔽体）屏蔽γ射线，以使得对植物种子辐射效应的主要贡献来自于中子辐射，符合中子辐照植物种子的要求；同时，以241am-9be中子源为球心，在球形屏蔽体外周设置五个半径依次增大的球形区域作为样品辐照区，该样品辐照区使得每个区域内的植物种子的吸收剂量具有良好的均匀性，又使各球形区域之间种子的吸收剂量具有明显的梯度，还充分利用了中子源附近有限的空间资源；另外，设置圆柱形屏蔽体可以将部分由中子源射出中子反射回样品辐照区，充分利用了有限的中子产额。因此，本专利技术能按梯度辐照任何中子吸收剂量的种子，每梯度种子的吸收剂量具有很好的均匀性。这使得植物种子的中子辐照具有标准化剂量分配的特点，能够满足豆类植物种子，同时可兼顾小麦、玉米等的中子辐照的大部分科学研究的需要，此外，也可用于中子辐射农业生产和诱变育种。
17、2、本专利技术圆柱形屏蔽体外侧材料为聚乙烯，作为常见的轻元素，h与中子的反应界面很大，也就是说h与中子发生相互作用如弹性散射、非弹散射以及中子捕获的概率很大，能够吸收和慢化中子起到辐射防护的作用，所以h元素占比高的材料常被用于辐射防护领域，因此，申请人选用含h本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，包括运输板（10），以及置于运输板（10）上的圆柱形屏蔽体（1）；
2.根据权利要求1所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述球形样品辐照区（4）为以241Am-9Be中子源（3）几何中心为球心且半径依次增大的五个球形区域组成，所述五个球形区域的内表面半径依次为2.65cm、3.5cm、4.35cm、5.2cm、6.05cm。
3.根据权利要求2所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述移源棒由聚乙烯棒（16）、硬铅层（15）和自由端为弧形的不锈钢棒（14）依次连接组成，所述橡胶棒（8）与不锈钢棒（14）弧形端相接。
4.根据权利要求3所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述圆柱形屏蔽体（13）从内到外材质组成与移源棒延伸方向组成相同，依次为直径29.8cm、高度29.8cm的不锈钢、厚度0.1cm的硬铅以及厚度3cm的聚乙烯。
5.根
6.根据权利要求1所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述241Am-9Be中子源为镅铍合金圆柱。
7.根据权利要求6所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述241Am-9Be中子源直径1.5cm、高度0.6cm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述种子样品附着球壳（7）为厚度1.5mm的硬铅球壳。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述运输板（10）上表面设有与圆柱形屏蔽体（1）底部相适配的凹槽。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于植物种子241Am-9Be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述运输板（10）底部设有万向轮（11）。
...【技术特征摘要】
1.一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，包括运输板（10），以及置于运输板（10）上的圆柱形屏蔽体（1）；
2.根据权利要求1所述的一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述球形样品辐照区（4）为以241am-9be中子源（3）几何中心为球心且半径依次增大的五个球形区域组成，所述五个球形区域的内表面半径依次为2.65cm、3.5cm、4.35cm、5.2cm、6.05cm。
3.根据权利要求2所述的一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述移源棒由聚乙烯棒（16）、硬铅层（15）和自由端为弧形的不锈钢棒（14）依次连接组成，所述橡胶棒（8）与不锈钢棒（14）弧形端相接。
4.根据权利要求3所述的一种用于植物种子241am-9be源中子辐照的剂量分配装置，其特征在于，所述圆柱形屏蔽体（13）从内到外材质组成与移源棒延伸方向组成相同，依次为直径29.8cm、高度29.8cm的不锈钢、厚度0.1cm的硬铅以及厚度3cm的聚乙烯。
【专利技术属性】
技术研发人员：徐大鹏，张逸飞，姚泽恩，黑大千，李佳桐，张宇，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：
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