一种用于植物种子中子辐照的制造技术

本发明专利技术公开了一种用于植物种子中子辐照的

A kind of neutron irradiated plant seed

The invention discloses a kind of neutron irradiation for plant seeds.

【技术实现步骤摘要】
一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置
本专利技术属于植物种子育种
，具体涉及一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置。
技术介绍
射线辐照植物会使植物产生辐射生物效应和诱发植物产生突变，其中射线辐照植物突变技术正是加快育种进程并获得优良品种的重要手段和途径之一。早期主要采用X射线、γ射线和激光等光子技术开展辐射生物学效应及辐照诱变育种的研究工作，已在农作物、观赏植物等新品种培育方面取得了很多成果。上世纪80年代起，带电粒子辐照育种技术在我国也得到了快速发展，近些年来利用重离子开展辐射植物研究的越来越多，并在辐射生物效应和诱变育种等方面取得了一些成果。中子(neutron)是由Chadwich等人根据实验发现命名的，它是原子核结构的重要组分，存在于除氢以外的所有原子核中。中子作为一种高LET(LinearEnergyTransfer)射线，与X射线和γ射线相比，有更好的辐照生物学效应、更高的辐照诱变率和宽的变异谱。另外，中子穿透能力强，与带电粒子辐照技术相比，不需要真空条件，且中子辐照可处理更大量的样品。中子以其特性优势不断得到越来越多科学家的关注，现已经在很多植物上开展了辐射生物效应和诱变育种的研究工作，并获得了一些有价值的成果。开展中子辐射生物效应和诱变育种的研究工作，需要可靠的中子源。中子源是借助核反应产生中子并提供使用的装置，通常人们使用的中子源大致可分为三类：加速器中子源、反应堆中子源和同位素中子源。一般来说，前两种中子源，特别是加速器中子源性能更高，多用性强，而缺点是仪器较大且需要配套设施，设备存量有限；同位素中子源的单能性虽然不如加速器中子源，但其体积小可实现便携，使用方便，更适合野外及现场使用，因此已被广泛用于中子活化分析、中子照相、中子测井和放射医疗等领域。在射线辐照植物研究和实践应用过程中发现，射线剂量对植物体的辐射生物效应和诱变特性的影响十分重要，一般来说，剂量或剂量率越大，对植物细胞造成的损伤越大，细胞无法及时完成修复作用，使得变异数目和类型随之增加；但并不是辐照剂量越高对诱变育种越好，因为在较高剂量的情况下，随着辐照剂量的增大，植物的存活率却在不断的下降，因此在实际应用过程中寻找该植物的半致死剂量或适宜育种辐照剂量是必要的。另外，一些辐射生物效应与剂量的关系十分复杂，并非简单的线性关系，需要实验研究寻找规律和有应用价值的剂量范围。因此，辐照剂量的测算已经成为辐照诱变育种和相关科学研究领域需要解决的重要问题之一，其中中子剂量的测算尤为复杂，目前在研究应用过程中每次辐照都需要对中子剂量进行测算，这样不仅使不同辐照批次样品之间产生了误差，增加了研究应用的难度，还耗费了不少的人力和物力。随着中子在辐照植物种子方面的进一步应用，有必要专利技术一种标准化的用于植物种子中子辐照的中子源剂量分配装置。
技术实现思路
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剂量测算繁琐、剂量反复计算产生误差及其无标准化的中子源剂量分配装置的技术问题，提供一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置，包括圆筒形屏蔽体，所述圆筒形屏蔽体的底部设有出液口，所述出液口上设有螺旋塞，所述圆筒形屏蔽体的内部水平设有空气通道且空气通道的两端与圆筒形屏蔽体的外部贯通，所述圆筒形屏蔽体的内部还装满有硼酸溶液，所述空气通道的内部设有252Cf中子源和样品辐照区，所述252Cf中子源位于空气通道中轴线中心位置处，所述样品辐照区为以252Cf中子源为球心且半径依次增大的多个半球区域，所述半球区域的内表面设有种子样品附着半球壳，所述样品辐照区远离252Cf中子源的一侧设有聚乙烯堵头。进一步地，所述圆筒形屏蔽体的顶部设有有机玻璃盖。进一步地，所述圆筒形屏蔽体为一直径为100cm、高度为100cm的有机玻璃圆桶。进一步地，所述空气通道为直径为10cm的圆柱形有机玻璃通道且空气通道的中轴线距圆筒形屏蔽体顶端50cm。进一步地，所述聚乙烯堵头为直径9.6cm、长50cm的实心聚乙烯圆柱体。进一步地，所述样品辐照区为以252Cf中子源为球心且半径依次增大的三个半球区域，所述三个半球区域的的内表面半径依次为2cm、3cm、4cm。进一步地，所述种子样品附着半球壳为厚度为2mm的聚乙烯半球壳。进一步地，所述硼酸溶液的质量浓度为5%。进一步地，所述螺旋塞为有机玻璃螺旋塞。本专利技术相对现有技术具有以下有益效果：1、本专利技术的用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置主要包括圆筒形屏蔽体、空气通道、252Cf中子源和样品辐照区，252Cf中子源中子产额高,虽在自发裂变的同时会伴随大量瞬发γ射线的产生和部分缓发γ射线的生成，但其对植物种子辐射效应的贡献相对中子较低，主要贡献还是来自中子辐射，所以符合中子辐照植物种子的要求，同时以252Cf中子源为球心，设置三个半径依次增大的半球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，又使各半球区域之间种子的吸收剂量具有明显的梯度，还充分利用了空间通道内有限的空间资源。本专利技术能够按梯度辐照出任何中子吸收剂量的种子，且每梯度种子的吸收剂量具有很好的均匀性，所设三个252Cf中子源剂量分配半球区域的植物种子吸收剂量不用经过繁琐的测量和计算而直接给出，具有标准化剂量分配的特点，达到了豆类植物种子中子辐照的大部分科学研究的需要，也可应用于其它种类植物种子的辐照，还可以用于中子辐射农业生产和诱变育种。2、本专利技术圆筒形屏蔽体内装满有质量浓度为5%的硼酸溶液，硼酸溶液与中子的反应截面高，能够吸收和慢化中子起到辐射防护的作用，圆筒形屏蔽体的尺寸和252Cf中子源所安装位置的设计使其辐射防护的能力达到了安全的程度。同时，本专利技术在样品辐照区远离252Cf中子源的一侧设有聚乙烯堵头，一方面能够固定样品辐照区，另一方面聚乙烯材料与中子的反应截面高，也能够吸收和慢化中子起到辐射防护的作用。3、本专利技术所需制作原料有聚乙烯材料、有机玻璃和5%的硼酸溶液，都是容易得到，容易制作，价格便宜的材料。252Cf中子源是在反应堆运行过程中就可以生产的同位素中子源，容易获得。附图说明图1为本专利技术圆筒形屏蔽体的结构示意图；图2为本专利技术252Cf中子源及样品辐照区的结构示意图；图3为本专利技术样品辐照区的局部放大图。本专利技术附图标记含义如下：1、圆筒形屏蔽体；2、出液口；3、螺旋塞；4、空气通道；5、硼酸溶液；6、252Cf中子源；7、样品辐照区；8、种子样品附着半球壳；9、聚乙烯堵头；10、有机玻璃盖。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1-3所示，一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置，包括圆筒形屏蔽体1，圆筒形屏蔽体1为一直径为100cm、高度为100cm的有机玻璃圆桶，圆筒形屏蔽体1的顶部设有有机玻璃盖10，圆筒形屏蔽体1的底部设有出液口2，出液口2上设有有机玻璃螺旋塞3，圆筒形屏蔽体1的内部水平设有空气通道4且空气通道4的两端与圆筒形屏蔽体1的外部贯通，空气通道4为直径为10cm的圆柱形有机玻璃通道且空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于植物种子中子辐照的

【技术特征摘要】
1.一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置，其特征在于：包括圆筒形屏蔽体（1），所述圆筒形屏蔽体（1）的底部设有出液口（2），所述出液口（2）上设有螺旋塞（3），所述圆筒形屏蔽体（1）的内部水平设有空气通道（4）且空气通道（4）的两端与圆筒形屏蔽体（1）的外部贯通，所述圆筒形屏蔽体（1）的内部还装满有硼酸溶液（5），所述空气通道（4）的内部设有252Cf中子源（6）和样品辐照区（7），所述252Cf中子源（6）位于空气通道（4）中轴线中心位置处，所述样品辐照区（7）为以252Cf中子源（6）为球心且半径依次增大的多个半球区域，所述半球区域的内表面设有种子样品附着半球壳（8），所述样品辐照区（7）远离252Cf中子源（6）的一侧设有聚乙烯堵头（9）。2.根据权利要求1所述的一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置，其特征在于：所述圆筒形屏蔽体（1）的顶部设有有机玻璃盖（10）。3.根据权利要求1或2所述的一种用于植物种子中子辐照的252Cf源剂量分配辐照装置，其特征在于：所述圆筒形屏蔽体（1）为一直径为100cm、高度为100cm的有机玻璃圆桶。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大鹏，王俊润，姚泽恩，张宇，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62