學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院《核分析技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在核輻射劑量學(xué)中，當(dāng)量劑量是一個重要的概念。已知某輻射場中，γ射線的吸收劑量為2Gy，輻射權(quán)重因子為1。中子的吸收劑量為1Gy，輻射權(quán)重因子為5。計算該輻射場的當(dāng)量劑量。A.2SvB.5SvC.7SvD.10Sv2、核科學(xué)與材料科學(xué)的交叉領(lǐng)域有著重要的研究價值。假設(shè)我們研究核輻射對材料性能的影響，比如金屬材料在輻射環(huán)境下的力學(xué)性能變化。那么輻射會導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生哪些微觀結(jié)構(gòu)變化？這些微觀結(jié)構(gòu)變化如何影響材料的強度、韌性和疲勞壽命？怎樣通過材料的選擇和處理來提高其抗輻射性能？（）A.產(chǎn)生缺陷和位錯，降低力學(xué)性能，選用特殊合金，進行表面處理B.改變晶體結(jié)構(gòu)，增強材料硬度，使用復(fù)合材料，優(yōu)化加工工藝C.促進相變發(fā)生，增加材料脆性，采用新型材料，加強質(zhì)量檢測D.以上均不正確3、核廢物的處理和處置是核科學(xué)中的重要問題。假設(shè)我們面臨一批放射性水平不同的核廢物，包括低放廢物、中放廢物和高放廢物。那么不同放射性水平的廢物分別適合采用哪些處理方法（如壓縮、固化、深埋）？核廢物處置庫的選址需要考慮哪些因素（如地質(zhì)條件、水文條件、人口密度）？如何確保核廢物在長期儲存過程中的安全性和可追溯性？（）A.低放壓縮，中放固化，高放深埋，綜合考慮多因素，建立監(jiān)測和管理體系B.低放固化，中放深埋，高放特殊處理，注重地質(zhì)穩(wěn)定性，采用先進追蹤技術(shù)C.低放深埋，中放壓縮，高放封存，分析水文特征，加強監(jiān)管和應(yīng)急響應(yīng)D.以上均不正確4、在核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中，正電子發(fā)射斷層掃描（PET）是一種先進的方法。PET成像的基礎(chǔ)是（）A.正電子與電子的湮滅產(chǎn)生的γ光子B.放射性核素在體內(nèi)的化學(xué)變化C.人體組織對放射性核素的吸收D.放射性核素的自發(fā)衰變5、核反應(yīng)堆的啟動過程需要嚴格控制。假設(shè)一個新的反應(yīng)堆首次啟動，已知堆芯的初始狀態(tài)和啟動程序。在啟動過程中，如果中子通量增長過快，可能會導(dǎo)致什么問題？（）A.反應(yīng)性失控B.燃料元件損壞C.系統(tǒng)壓力過高D.以上都有可能6、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如輻射育種。某農(nóng)作物種子經(jīng)過一定劑量的γ射線輻照后，基因突變率提高了5%。若初始基因突變率為0.1%，計算輻照后的基因突變率。A.0.5%B.0.6%C.0.7%D.0.8%7、在核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中，正電子發(fā)射斷層掃描（PET）具有較高的分辨率。某PET掃描儀對一個直徑為1cm的病灶進行成像，其空間分辨率為5mm。計算能夠分辨的最小病灶直徑。A.2.5mmB.5mmC.7.5mmD.10mm8、核反應(yīng)堆的安全殼是防止放射性物質(zhì)泄漏的重要屏障。關(guān)于安全殼的功能和設(shè)計要求，以下哪項是不正確的？（）A.安全殼能夠承受內(nèi)部壓力和溫度的變化，以及外部自然災(zāi)害的影響B(tài).安全殼具有良好的密封性，能夠阻止放射性物質(zhì)向環(huán)境泄漏C.安全殼內(nèi)部通常設(shè)置有噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等，用于降低事故情況下的放射性水平D.安全殼的設(shè)計只需要考慮正常運行工況，不需要考慮嚴重事故的情況9、核科學(xué)中的核素遷移研究對于環(huán)境評估具有重要意義。假設(shè)我們研究放射性核素在土壤和地下水中的遷移行為，那么影響核素遷移的因素有哪些（如土壤類型、水流速度）？如何建立數(shù)學(xué)模型來描述核素的遷移過程？怎樣通過實驗來驗證模型的準確性？（）A.多種因素作用，運用物理化學(xué)原理，開展模擬實驗，不斷修正模型B.主要是化學(xué)作用，參考相關(guān)文獻，進行實地監(jiān)測，確保模型可靠C.常見物理過程，依據(jù)經(jīng)驗公式，組織實驗室測試，提高模型精度D.以上均不正確10、在核電廠的運行管理中，人員培訓(xùn)和安全文化建設(shè)至關(guān)重要。安全文化建設(shè)的主要目的是（）A.提高員工的工作效率B.增強員工的安全意識C.降低運營成本D.提升企業(yè)的形象11、在核醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，放射性同位素被廣泛用于診斷和治療疾病。假設(shè)一種放射性同位素標記的藥物被注入患者體內(nèi)，用于腫瘤的診斷。該同位素的半衰期為6小時，初始活度為100mCi。經(jīng)過18小時后，其剩余活度大約是多少？（）A.12.5mCiB.25mCiC.50mCiD.75mCi12、核技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如無損檢測、輻照加工等。關(guān)于核技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用及優(yōu)勢，以下說法錯誤的是：（）A.無損檢測利用射線穿透物體的能力，檢測物體內(nèi)部的缺陷，不破壞被檢測物體B.輻照加工可以用于食品保鮮、材料改性等，能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能C.核技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中不會產(chǎn)生任何輻射污染和安全隱患D.與傳統(tǒng)技術(shù)相比，核技術(shù)在某些工業(yè)領(lǐng)域具有高效、精準、節(jié)能等優(yōu)勢13、核反應(yīng)堆是核能利用的關(guān)鍵設(shè)備，按照冷卻劑和慢化劑的不同可以分為多種類型。壓水堆是目前應(yīng)用較為廣泛的一種核反應(yīng)堆，其特點包括使用輕水作為冷卻劑和慢化劑。那么，與其他類型的反應(yīng)堆相比，壓水堆的優(yōu)點之一是：（）A.安全性較高B.燃料利用率高C.建設(shè)成本低D.功率密度大14、在核反應(yīng)堆的熱工設(shè)計中，需要考慮燃料元件的熱傳導(dǎo)和冷卻劑的對流換熱。如果燃料元件的熱導(dǎo)率降低，為了保證反應(yīng)堆的安全運行，應(yīng)該（）A.提高冷卻劑的流速B.降低反應(yīng)堆的功率C.增加燃料元件的數(shù)量D.改變冷卻劑的種類15、核科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展需要高素質(zhì)的專業(yè)人才。在培養(yǎng)核科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生時，除了傳授專業(yè)知識，還需要注重培養(yǎng)以下哪個方面的能力？（）A.創(chuàng)新思維和實踐能力B.團隊協(xié)作和溝通能力C.安全意識和倫理道德D.以上都是16、在核輻射防護中，需要了解輻射劑量的概念和計算方法。假設(shè)一個工作人員在核設(shè)施中工作，受到了多種輻射源的照射。那么輻射劑量的單位有哪些（如希沃特、戈瑞）？如何準確測量和評估工作人員所接受的輻射劑量？為了將輻射劑量控制在安全范圍內(nèi)，需要采取哪些防護措施（如時間防護、距離防護、屏蔽防護）？（）A.單位明確，使用專業(yè)儀器測量，綜合多種防護手段，定期體檢B.計算復(fù)雜，依靠經(jīng)驗估算，側(cè)重單一防護方法，加強培訓(xùn)C.概念清晰，通過模擬計算劑量，注重屏蔽防護，做好記錄D.以上均不正確17、核反應(yīng)堆的熱中子能譜對反應(yīng)性有一定影響。已知某反應(yīng)堆的熱中子平均能量為0.025eV，中子通量密度為10^14n/(cm2·s)。計算熱中子的能量密度。A.4×10^-8J/cm3B.8×10^-8J/cm3C.1.6×10^-7J/cm3D.3.2×10^-7J/cm318、在核反應(yīng)堆的控制中，反應(yīng)性的控制是關(guān)鍵。反應(yīng)性可以通過控制棒的插入和抽出、改變?nèi)剂蠞舛鹊确绞絹碚{(diào)節(jié)。如果要迅速降低反應(yīng)堆的反應(yīng)性，最有效的方法是：（）A.插入控制棒B.抽出控制棒C.稀釋燃料D.濃縮燃料19、在研究核反應(yīng)的過程中，質(zhì)能方程E=mc2具有重要的意義。已知一個核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損了0.1克，計算釋放的能量約為：（）A.9×10^11JB.9×10^12JC.9×10^13JD.9×10^14J20、在核聚變反應(yīng)堆中，等離子體的穩(wěn)定性是一個關(guān)鍵問題。假設(shè)等離子體受到某種外部干擾，導(dǎo)致其形狀發(fā)生變化。已知等離子體的物理參數(shù)和約束磁場的分布，如果要恢復(fù)等離子體的穩(wěn)定狀態(tài)，需要采取什么措施？（）A.調(diào)整磁場強度B.注入新的燃料C.排出部分等離子體D.停止加熱二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）核科學(xué)與技術(shù)中的核反應(yīng)堆控制與保護系統(tǒng)是確保反應(yīng)堆安全穩(wěn)定運行的重要組成部分。請詳細論述控制與保護系統(tǒng)的功能和組成部分，如反應(yīng)性控制裝置、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全保護信號監(jiān)測等。分析控制與保護系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計要求，以及如何應(yīng)對各種異常和事故工況。解釋如何通過先進的控制技術(shù)和智能化手段提高控制與保護系統(tǒng)的性能和可靠性。2、（本題5分）詳細分析核科學(xué)與技術(shù)中的核反應(yīng)堆控制與保護系統(tǒng)，包括控制棒的作用和控制策略、保護系統(tǒng)的功能和觸發(fā)條件。解釋控制與保護系統(tǒng)如何維持反應(yīng)堆的穩(wěn)定運行和防止事故。分析控制與保護系統(tǒng)的可靠性設(shè)計和驗證，舉例說明在反應(yīng)堆運行中的實際操作和響應(yīng)。3、（本題5分）全面論述核科學(xué)與技術(shù)中的核技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用，如放射性示蹤技術(shù)在水污染監(jiān)測中的應(yīng)用、電子束輻照處理廢氣等。分析這些技術(shù)的原理和優(yōu)勢，以及在解決環(huán)境問題中的效果。解釋核技術(shù)在環(huán)境保護應(yīng)用中的潛在風(fēng)險和控制措施，舉例說明在土壤污染修復(fù)中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個核反應(yīng)堆的控制棒由硼-10制成，硼-10的熱中子吸收截面為3800×10^-24cm2?？刂瓢舻闹睆綖?cm，長度為150cm，熱中子通量為2.5×10^13n/(cm2·s)，計算控制棒每秒吸收的熱中子數(shù)和吸收的功率。若要使反應(yīng)堆的反應(yīng)性降低0.005，需要插入多少根這樣的控制棒？2、（本題5分）在一個核輻射探測實驗中，使用蓋革計數(shù)器測量放射性粒子的計數(shù)率。已知探測器的探測效率為20%，在一定時間內(nèi)測量到的計數(shù)為5000。計算實際的放射性粒子發(fā)射率，并分析影響探測效率的因素以及如何提高測量的準確性。3、（本題5分）在一個壓水堆中，一回路冷卻劑的入口溫度為280℃，出口溫度為325℃，壓力為15MPa。冷卻劑為水，比熱容為4.2kJ/(kg·℃)，流量為12000kg/s。計算冷卻劑在堆芯內(nèi)吸收的熱量和一回路的熱功率。若堆芯的熱功率為3000MW，求冷卻劑的循環(huán)倍率。4、（本題5分）在一個核反應(yīng)堆的安全分析中，假設(shè)發(fā)生了冷卻劑喪失事故。反應(yīng)堆的熱功率為2000MW，在事故發(fā)生后的10s內(nèi)，冷卻劑完全流失。計算堆芯在沒有冷卻劑的情況下溫度上升的速率，假設(shè)堆芯的熱容量為1000J/(kg·K)，燃料的密度為10g/cm3。同時，分析可能導(dǎo)致的堆芯損壞情況和放射性物質(zhì)釋放的風(fēng)險。5、（本題5分）某核電廠的安全殼設(shè)計，要求能夠承受內(nèi)部壓力為0.5MPa的事故工況。安全殼為球形，內(nèi)徑為40m，材料的許用應(yīng)力為200MPa。計算安全殼的壁厚，并分析安全殼在核電廠事故中的作用和防護要求。四、論述題（本大題共2個