2025年大學(xué)《核物理》專業(yè)題庫——核輻射的種類及其影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的代表字母填入括號內(nèi)）1.以下哪種核輻射粒子主要由兩個質(zhì)子和兩個中子組成？A.β?粒子B.α粒子C.γ光子D.中子2.與α射線相比，β射線的特點是：A.穿透能力更強，電離能力更弱B.穿透能力更弱，電離能力更強C.穿透能力和電離能力都更強D.穿透能力和電離能力都更弱3.γ射線的主要來源是：A.α衰變B.β?衰變C.β?衰變D.原子核的能級躍遷4.在輻射防護中，增加與輻射源的距離主要是為了：A.增加屏蔽材料B.減少照射時間C.降低輻射強度（強度與距離的平方成反比）D.改變輻射類型5.中子射線與α射線、β射線、γ射線相比，其獨特的相互作用方式是：A.易被大多數(shù)材料吸收B.能引起物質(zhì)電離C.容易發(fā)生軔致輻射D.會引起材料顯著的化學(xué)變化6.吸收劑量的國際單位是：A.希沃特（Sv）B.戈瑞（Gy）C.拉德（rad）D.庫侖/千克（C/kg）7.劑量當量反映了輻射對生物組織的：A.吸收能量B.總電離量C.特定類型隨機性效應(yīng)的潛在風(fēng)險D.屏蔽效果8.用于衡量全身受均勻輻射時，不同組織器官潛在隨機性效應(yīng)總風(fēng)險的物理量是：A.比釋動能B.當量劑量C.有效劑量D.吸收劑量9.以下哪種材料最適合用于屏蔽α射線？A.鉛板B.鋼板C.輕金屬（如鋁）板D.很薄的紙或皮膚10.下列哪項不屬于電離輻射的防護原則？A.時間防護B.距離防護C.屏蔽防護D.增加受照人員的數(shù)量11.在核醫(yī)學(xué)中，用于正電子發(fā)射斷層掃描（PET）的放射性核素通常發(fā)射：A.α粒子B.β?粒子C.β?粒子D.γ射線12.輻射劑量率是指單位時間內(nèi)接收到的：A.吸收劑量B.劑量當量C.有效劑量D.劑量當量率二、填空題（請將答案填寫在橫線上）13.放射性同位素發(fā)生______衰變時，會釋放出α粒子。14.γ射線在穿過物質(zhì)時主要通過______和______兩種方式損失能量。15.劑量當量是用以評估輻射對生物組織產(chǎn)生______效應(yīng)的潛在風(fēng)險。16.輻射防護的“時間防護”原則是指______。17.有效劑量的單位是______，吸收劑量的單位是______。18.中子屏蔽材料通常需要選擇具有較大______和______的材料。19.射線在物質(zhì)中傳播時，其強度會逐漸減弱，這種現(xiàn)象稱為______。20.除了電離作用，核輻射與物質(zhì)相互作用還會產(chǎn)生______、______等現(xiàn)象。三、簡答題（請簡要回答下列問題）21.簡述α射線、β射線和γ射線在本質(zhì)、穿透能力和電離能力方面的主要區(qū)別。22.理解吸收劑量、劑量當量和有效劑量的區(qū)別有何重要意義？23.簡述輻射防護的“距離防護”和“屏蔽防護”的基本原理，并分別舉例說明適用于哪種射線的屏蔽材料。24.簡要說明什么是隨機性效應(yīng)，并舉例說明影響隨機性效應(yīng)發(fā)生概率的主要因素。25.列舉至少三個核輻射在醫(yī)學(xué)或工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實例，并簡述其基本原理。四、計算題（請寫出計算過程和結(jié)果）26.一個患者接受了胸部X射線檢查，接受的吸收劑量為0.05戈瑞（Gy）。如果胸部組織的劑量當量因子為0.025Sv/Gy，求該患者胸部組織受到的劑量當量是多少希沃特（Sv）？27.某放射性源發(fā)出γ射線的強度為1×10?居里（Ci）。該射線在距離源1米處的強度衰減到原強度的1/100。假設(shè)強度隨距離的平方成反比衰減，求該放射性源在距離源5米處的強度是多少貝克勒爾（Bq）？（注：1Ci=3.7×101?Bq）五、論述題（請結(jié)合所學(xué)知識，對下列問題進行較為全面的論述）28.闡述輻射防護的“ALARA”原則（合理可行盡量低）的內(nèi)涵，并說明在核設(shè)施或?qū)嶒炇噎h(huán)境中如何實踐這一原則。29.討論核能利用在為人類帶來福祉的同時，可能存在的潛在風(fēng)險以及相應(yīng)的管理和控制措施。試卷答案一、選擇題1.B2.A3.D4.C5.A6.B7.C8.C9.D10.D11.D12.A二、填空題13.α14.散射，吸收15.隨機性16.減少受照時間以降低吸收劑量17.希沃特（Sv），戈瑞（Gy）18.截面，吸收系數(shù)19.衰減（或強度減弱）20.激發(fā)，散射三、簡答題21.答：本質(zhì)：α射線是氦核（2質(zhì)子2中子），β射線是電子（β?）或正電子（β?），γ射線是高能光子。穿透能力：α最弱（幾厘米空氣，一張紙），β中等（幾毫米鋁板），γ最強（需要厚鉛板或混凝土）。電離能力：α最強（短距離內(nèi)電離密度大），β次之，γ最弱（穿透距離長，但沿程電離密度?。?2.答：區(qū)分吸收劑量（衡量接收的總能量）、劑量當量（考慮不同射線對生物組織的損傷效應(yīng)，引入品質(zhì)因子）、有效劑量（考慮不同組織器官的敏感性和受照劑量，引入組織權(quán)重因子，衡量全身隨機性效應(yīng)風(fēng)險）。這有助于更準確地評估輻射風(fēng)險，并采取更合理的防護措施。23.答：原理：減少受照劑量率。距離防護：利用輻射強度與距離平方成反比的關(guān)系，增大與源的距離。適用于所有類型的輻射。屏蔽防護：利用物質(zhì)吸收輻射的能力，在人與源之間放置屏蔽材料。原理是射線與物質(zhì)相互作用被吸收或衰減。α射線用紙、布、皮膚；β射線用鋁、塑料；γ射線和中子用鉛、混凝土、水、鋼等。24.答：隨機性效應(yīng)是指其發(fā)生概率隨劑量增加而增加，但效應(yīng)的嚴重程度與劑量無關(guān)，且存在一個閾值（通常很低或未確定）。如癌癥、遺傳突變。影響因素主要是受照劑量（尤其是有效劑量）和受照人群規(guī)模。25.答：醫(yī)學(xué)應(yīng)用實例1：X射線透視/攝影（利用γ射線穿透性成像）。原理：不同組織對X射線的吸收差異。實例2：放射治療（利用放射性同位素衰變產(chǎn)生的α、β、γ射線或中子束照射腫瘤）。原理：高劑量輻射殺死癌細胞或抑制其生長。工業(yè)應(yīng)用實例1：工業(yè)X射線探傷（利用γ射線或X射線穿透性檢測材料內(nèi)部缺陷）。原理：缺陷處對射線的吸收與致密材料不同。實例2：輻照食品（利用γ射線殺滅微生物，延長保質(zhì)期）。原理：輻射破壞微生物細胞結(jié)構(gòu)。四、計算題26.解：Eq=D×Qf=0.05Gy×0.025Sv/Gy=0.00125Sv答：劑量當量為0.00125Sv。27.解：設(shè)源強為I?，距離為r?=1m，距離為r?=5m時的強度為I?。根據(jù)強度與距離平方成反比：I?/I?=r?2/r?2I?=I?×(r?/r?)2=I?×(1/5)2=I?/25已知r?=5m時強度為I?/100，則I?/100=I?=I?/251/100=1/25，此關(guān)系不成立，說明題目條件有誤或假設(shè)不適用。若按I?=I?/100計算，則I?=(1×10?Ci×3.7×101?Bq/Ci)/100=3.7×101?Bq答：該放射性源在距離源5米處的強度約為3.7×101?Bq。（注意：原題強度1/100的條件與平方反比假設(shè)矛盾，按1/100計算得此結(jié)果）五、論述題28.答：ALARA原則的內(nèi)涵是“在合理可行的情況下，盡可能降低受照劑量”，它不是要求將劑量降至零或某個絕對值，而是強調(diào)在滿足工作需求的前提下，通過優(yōu)化操作、改進設(shè)備、加強防護等措施，使劑量保持盡可能低的水平。實踐方法包括：優(yōu)化工作流程減少不必要的照射；使用自動化設(shè)備替代人工操作；加強屏蔽防護；嚴格控制工作時間和人員活動區(qū)域；對工作人員進行劑量監(jiān)測和健康監(jiān)護；定期進行安全評估和培訓(xùn)；采用低劑量率或短半衰期放射性源等。29.答：核能利用（如核發(fā)電、核醫(yī)學(xué)等）為人類提供了巨大的能源和便利，帶來了顯著的經(jīng)濟和社會效益。但同時存在潛在風(fēng)險，主要包括：核事故風(fēng)險（如堆芯熔毀、放射性釋放），可能導(dǎo)致嚴重人員傷亡和環(huán)境污染；核材料（特別是裂變材料）被盜或濫用風(fēng)險，可能被用于制造核武器或“臟彈”；放射性廢物處置問題，高放射性廢物需要長期安全儲存，技術(shù)難度大且存在潛在環(huán)境風(fēng)險；