學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)上海歐華職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《輻射探測(cè)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在核燃料循環(huán)中，鈾的濃縮是關(guān)鍵步驟之一。目前常用的鈾濃縮方法有氣體擴(kuò)散法、離心法等。已知一個(gè)核反應(yīng)堆需要使用一定富集度的鈾燃料，若采用離心法進(jìn)行濃縮，以下關(guān)于離心法的特點(diǎn)描述，哪一項(xiàng)是正確的？離心法的能耗低、分離系數(shù)高、設(shè)備復(fù)雜還是成本低廉？（）A.能耗低B.分離系數(shù)高C.設(shè)備復(fù)雜D.成本低廉2、在核輻射探測(cè)與測(cè)量領(lǐng)域，常用的探測(cè)器有多種類型。某實(shí)驗(yàn)室需要測(cè)量能量在1MeV左右的γ射線，要求探測(cè)器具有較好的能量分辨率和較高的探測(cè)效率。以下哪種探測(cè)器較為合適？（）A.氣體探測(cè)器B.閃爍探測(cè)器C.半導(dǎo)體探測(cè)器D.熱釋光探測(cè)器3、對(duì)于核輻射的防護(hù)，了解各種射線的特性至關(guān)重要。α射線、β射線和γ射線具有不同的穿透能力和電離能力。已知一種放射性物質(zhì)同時(shí)發(fā)射這三種射線，在距離放射源相同的位置，分別放置一張紙、一塊鋁板和一塊鉛板。下列哪種射線能被紙擋住，卻能穿透鋁板和鉛板：（）A.α射線B.β射線C.γ射線D.以上都不對(duì)4、核反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)對(duì)于防止核事故至關(guān)重要。在壓水堆中，設(shè)置了多重安全屏障，包括燃料包殼、一回路壓力邊界、安全殼等。當(dāng)發(fā)生一回路管道破裂的事故時(shí)，以下哪個(gè)安全屏障首先發(fā)揮作用？（）A.燃料包殼B.一回路壓力邊界C.安全殼D.以上同時(shí)發(fā)揮作用5、核技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用包括輻射改性、離子注入等。離子注入可以改變材料的表面性能，以下哪種性能可以通過(guò)離子注入得到改善？（）A.硬度B.導(dǎo)電性C.耐腐蝕性D.以上都是6、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括輻射育種、食品保鮮等。在輻射育種過(guò)程中，已知輻射源的類型和劑量，若要獲得期望的遺傳變異效果，還需要考慮以下哪個(gè)因素？（）A.作物的品種特性B.輻射處理的時(shí)間C.處理后的栽培條件D.以上都是7、核電廠的二回路系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將一回路的熱能轉(zhuǎn)化為電能。某核電廠二回路蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽壓力為6MPa，溫度為280°C。若蒸汽輪機(jī)的絕熱效率為85%，排汽壓力為0.005MPa，計(jì)算蒸汽輪機(jī)的理想循環(huán)熱效率。A.30%B.35%C.40%D.45%8、在核科學(xué)研究中，蒙特卡羅方法是一種常用的模擬計(jì)算方法。關(guān)于蒙特卡羅方法在核科學(xué)中的應(yīng)用，以下哪項(xiàng)說(shuō)法是不正確的？（）A.可以用于模擬粒子在物質(zhì)中的輸運(yùn)過(guò)程，計(jì)算輻射劑量分布B.能夠?qū)朔磻?yīng)堆的物理過(guò)程進(jìn)行模擬，優(yōu)化反應(yīng)堆設(shè)計(jì)C.蒙特卡羅方法計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，但計(jì)算效率較低，不適合大規(guī)模計(jì)算D.在核醫(yī)學(xué)成像、輻射防護(hù)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用9、核反應(yīng)堆的堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，如燃料組件的排列、控制棒的布置等。某壓水堆的堆芯由若干個(gè)燃料組件組成，每個(gè)組件包含若干根燃料棒。假設(shè)燃料棒的直徑為10毫米，組件的邊長(zhǎng)為20厘米，采用正方形排列。計(jì)算一個(gè)燃料組件中大約可以布置多少根燃料棒？（）A.400B.500C.600D.70010、核科學(xué)中的核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)需要滿足一定的條件，包括足夠的裂變物質(zhì)、適當(dāng)?shù)穆瘎┖头瓷鋵拥取７瓷鋵拥淖饔檬牵ǎ〢.增加中子的泄漏B.減少中子的吸收C.降低反應(yīng)性D.提高燃料的利用率11、在核反應(yīng)堆的燃料管理中，需要優(yōu)化燃料的裝載和換料方案。假設(shè)一個(gè)壓水堆的運(yùn)行周期為18個(gè)月，已知燃料組件的初始富集度和燃耗深度。如果要延長(zhǎng)運(yùn)行周期，同時(shí)保證反應(yīng)堆的安全性，應(yīng)該如何調(diào)整燃料裝載方案？（）A.增加燃料組件數(shù)量B.提高燃料初始富集度C.改變?nèi)剂辖M件的布置D.以上方法結(jié)合使用12、核廢物處置是核工業(yè)面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。假設(shè)要處置一批低放射性廢物，有多種處置方案可供選擇，如淺地層埋藏、海洋投放等。已知廢物的放射性活度、半衰期和環(huán)境影響，如果要選擇一種對(duì)環(huán)境影響最小的處置方案，應(yīng)該考慮哪些因素？（）A.處置成本B.放射性衰減速度C.與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用D.以上都是13、核輻射防護(hù)的原則包括時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)和屏蔽防護(hù)。在輻射工作場(chǎng)所，工作人員應(yīng)盡量減少受照時(shí)間。假設(shè)一個(gè)輻射源的強(qiáng)度不變，工作人員受照時(shí)間減少一半，其接受的輻射劑量將：（）A.不變B.減少一半C.減少四分之一D.減少到原來(lái)的三分之一14、在核安全文化建設(shè)中，人員的素質(zhì)和意識(shí)起著重要作用。以下關(guān)于核安全文化的內(nèi)涵和要求，說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.核安全文化強(qiáng)調(diào)每個(gè)人都對(duì)核安全負(fù)有責(zé)任，從管理層到一線工作人員都要樹(shù)立安全意識(shí)B.建立完善的安全管理制度、培訓(xùn)體系和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制是核安全文化的重要組成部分C.只要遵守相關(guān)法規(guī)和操作規(guī)程，就能夠確保核設(shè)施的安全運(yùn)行，不需要培養(yǎng)安全文化D.核安全文化要求持續(xù)學(xué)習(xí)和改進(jìn)，不斷提高核安全水平15、在核物理實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要對(duì)粒子進(jìn)行加速。常見(jiàn)的粒子加速器有回旋加速器、同步加速器等。同步加速器相比于回旋加速器的優(yōu)勢(shì)在于（）A.能夠加速更高能量的粒子B.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低C.占用空間小D.操作維護(hù)方便二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在核科學(xué)與技術(shù)中，核材料的性能和行為對(duì)于核設(shè)施的安全和運(yùn)行至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述常見(jiàn)的核材料（如鈾、钚、鋯等）的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，分析核材料在輻照環(huán)境下的性能變化和損傷機(jī)制。探討核材料的制備、加工和使用過(guò)程中的質(zhì)量控制和檢測(cè)方法，以及如何保障核材料的安全管理和防止非法擴(kuò)散。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明核反應(yīng)堆的控制棒系統(tǒng)的工作原理和作用，包括控制棒的材料選擇、運(yùn)動(dòng)方式和對(duì)反應(yīng)性的調(diào)節(jié)機(jī)制。分析控制棒系統(tǒng)在反應(yīng)堆啟動(dòng)、功率調(diào)節(jié)、停堆等過(guò)程中的操作策略，以及如何確保控制棒系統(tǒng)的可靠性和安全性。3、（本題5分）在核技術(shù)應(yīng)用中，放射性廢物的最小化是一個(gè)重要的原則。詳細(xì)闡述放射性廢物最小化的策略和方法，包括源頭減量、循環(huán)利用、優(yōu)化處理工藝等。分析在核設(shè)施運(yùn)行和退役過(guò)程中實(shí)現(xiàn)廢物最小化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和案例。討論放射性廢物最小化的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì)，以及如何通過(guò)法規(guī)和政策引導(dǎo)促進(jìn)廢物最小化，并結(jié)合實(shí)際的放射性廢物管理項(xiàng)目說(shuō)明廢物最小化的意義和效果。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述核聚變能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和目前所面臨的障礙。探討托卡馬克裝置、慣性約束核聚變等主流途徑的工作原理，分析諸如等離子體的約束與穩(wěn)定控制、高溫高密度等離子體的產(chǎn)生與維持、材料在強(qiáng)輻射環(huán)境下的性能等關(guān)鍵問(wèn)題，以及解決這些問(wèn)題的可能途徑和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。2、（本題5分）全面論述核物理實(shí)驗(yàn)中的粒子加速器原理和類型，如回旋加速器、同步加速器等。分析加速器中粒子的加速機(jī)制、束流品質(zhì)的控制和提高方法。探討粒子加速器在基礎(chǔ)物理研究、醫(yī)學(xué)治療和工業(yè)應(yīng)用中的重要作用，以及未來(lái)加速器技術(shù)的發(fā)展方向和面臨的技術(shù)難題。3、（本題5分）詳細(xì)論述核反應(yīng)堆材料的性能要求和研究進(jìn)展，包括燃料材料、結(jié)構(gòu)材料和冷卻劑材料等。分析材料在高溫、高壓、強(qiáng)輻射等極端條件下的行為和性能變化，探討如何研發(fā)新型高性能材料以滿足先進(jìn)反應(yīng)堆的需求。4、（本題5分）全面論述核廢料的處理和處置方法，包括暫時(shí)貯存、固化處理、深地質(zhì)處置等。分析核廢料處理處置過(guò)程中的技術(shù)難題和社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)，探討如何在確保安全的前提下妥善解決核廢料問(wèn)題，以保護(hù)環(huán)境和人類健康。5、（本題5分）深入論述核科學(xué)中的核天體物理研究的前沿問(wèn)題。包括恒星中的核合成過(guò)程、超新星爆發(fā)、中子星和黑洞的形成等。分析核反應(yīng)在天體演化中的作用，探討如何通過(guò)地面實(shí)驗(yàn)、天文觀測(cè)和理論模型來(lái)研究核天體物理現(xiàn)象。研究核天體物理研究對(duì)理解宇宙的起源、元素的形成和生命的起源等重大科學(xué)問(wèn)題的意義。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)核材料加工實(shí)驗(yàn)室，需要對(duì)一塊鈾金屬進(jìn)行切割和加工。鈾金屬的密度為19.05g/cm3，體積為100cm3。已知鈾-235的豐度為0.72%，計(jì)算這塊鈾金屬中鈾-235的質(zhì)量，并分析在加工過(guò)程中的輻射防護(hù)措施和安全注意事項(xiàng)。2、（本題10分）在一個(gè)沸水堆中，冷卻劑在堆芯內(nèi)的平均流速為4m/s，堆芯入口溫度為200°C，出口溫度為285°C。已知冷卻劑的比熱容為4.2kJ/(kg·°C)，流量為5000kg/s。計(jì)算堆芯的熱功率，并分析冷卻劑流速和流量對(duì)堆芯傳熱和安全性的影響。同時(shí)探討在