2025年大學(xué)《核物理》專業(yè)題庫——核輻射對生物影響及防護(hù)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種輻射具有最高的電離能力但在空氣中的穿透能力最弱？A.α射線B.β射線C.γ射線D.中子射線2.國際放射防護(hù)委員會(huì)（ICRP）建議的年有效劑量限值是多少？A.1mSvB.5mSvC.10mSvD.50mSv3.輻射對生物體造成的損傷主要是由于什么直接或間接作用？A.熱效應(yīng)B.光化學(xué)效應(yīng)C.電離作用D.聲波共振作用4.在核設(shè)施中，通常用水作為屏蔽材料主要利用了水的什么特性？A.高密度B.高比熱容C.對中子的良好吸收能力D.透明度高5.下列哪項(xiàng)屬于隨機(jī)性效應(yīng)？A.白內(nèi)障B.輻射誘發(fā)的癌癥C.急性放射病D.化學(xué)灼傷6.外照射防護(hù)的主要原則是？A.使用屏蔽材料B.增加照射距離C.穿戴個(gè)人防護(hù)用品D.減少照射時(shí)間7.放射性核素發(fā)生α衰變后，子核的質(zhì)子數(shù)與母核相比？A.增加2B.減少2C.增加1D.減少18.劑量當(dāng)量（H）與吸收劑量（D）的關(guān)系是？A.H=DB.H=wR×DC.H=D×kD.H=1/D9.內(nèi)照射的主要防護(hù)措施是？A.加強(qiáng)通風(fēng)B.離開污染區(qū)域C.使用呼吸防護(hù)器D.排泄體內(nèi)放射性物質(zhì)10.輻射防護(hù)的“時(shí)間防護(hù)”原則是基于什么原理？A.輻射強(qiáng)度隨距離平方反比減弱B.輻射屏蔽材料對特定射線的吸收C.輻射劑量與照射時(shí)間成正比D.輻射在介質(zhì)中衰減二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.放射性衰變通常遵循______定律，半衰期是描述放射性核素衰變快慢的物理量，其大小與外界條件______。2.輻射防護(hù)中通常將輻射源周圍劃分為控制區(qū)、監(jiān)督區(qū)和______區(qū)。3.吸收劑量D是指單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收的______的平均值，其國際單位制單位是______。4.輻射對生物大分子（主要是DNA）的損傷可能導(dǎo)致遺傳信息的改變，進(jìn)而可能引發(fā)______或______。5.除了外照射和內(nèi)照射，輻射進(jìn)入人體的途徑還包括______和______。6.常見的屏蔽材料對于不同類型的輻射，其屏蔽原理和選擇材料的要求是______。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.放射性活度2.有效劑量3.輻射致癌風(fēng)險(xiǎn)4.屏蔽防護(hù)5.外照射四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述α射線、β射線和γ射線在穿透能力和電離能力方面的主要區(qū)別。2.簡述外照射防護(hù)的三個(gè)基本原則（時(shí)間、距離、屏蔽）及其物理依據(jù)。3.簡述確定性效應(yīng)與隨機(jī)性效應(yīng)的主要區(qū)別。4.簡述個(gè)人劑量監(jiān)測在輻射防護(hù)工作中的重要性。五、論述題（每小題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行較為深入的闡述）1.試論述在核設(shè)施或進(jìn)行放射性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)如何綜合考慮外照射和內(nèi)照射防護(hù)措施。2.結(jié)合實(shí)例，論述輻射防護(hù)中“合理可行盡量低”（ALARA）原則的具體含義及其在實(shí)踐中的應(yīng)用。---試卷答案一、選擇題1.A2.B3.C4.C5.B6.B7.D8.B9.D10.C二、填空題1.指數(shù)；無關(guān)2.非限制區(qū)3.電離輻射能量；戈[瑞](Gy)4.癌癥；遺傳損傷5.消化道；皮膚6.不同的屏蔽原理和選擇材料的要求不同三、名詞解釋1.放射性活度：指放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生放射性衰變的次數(shù)，國際單位制單位為貝可勒爾(Bq)。2.有效劑量：用于評估隨機(jī)性效應(yīng)（主要是癌癥風(fēng)險(xiǎn)）的潛在終身危害，是受照各組織的劑量當(dāng)量乘以相應(yīng)的權(quán)重因子之和，國際單位制單位為希[沃特](Sv)。3.輻射致癌風(fēng)險(xiǎn)：指受到一定劑量電離輻射照射后，發(fā)生癌癥的相對概率，通常表示為單位劑量所致的相對風(fēng)險(xiǎn)率。4.屏蔽防護(hù)：通過在輻射源與人員之間設(shè)置足夠厚的屏蔽材料，減少輻射強(qiáng)度，以降低人員受照劑量的一種防護(hù)措施。5.外照射：指來自外部輻射源（如γ射線、X射線、中子流等）對人體的照射。四、簡答題1.解析思路：區(qū)分三種射線的本質(zhì)（原子核變化vs電荷粒子）、電荷、質(zhì)量、穿透能力、電離能力。答案要點(diǎn)：*α射線：由氦核（2個(gè)質(zhì)子，2個(gè)中子）組成，帶正電，質(zhì)量大，電離能力強(qiáng)，但穿透能力最弱，一張紙即可阻擋。*β射線：高速運(yùn)動(dòng)的電子或正電子，帶負(fù)電（通常）或正電，質(zhì)量很小，電離能力比α射線弱，穿透能力較強(qiáng)，可穿透紙張但被鋁箔或塑料阻擋。*γ射線：高能光子，不帶電，質(zhì)量為零，電離能力最弱，但穿透能力最強(qiáng)，需要厚重的屏蔽材料（如鉛、混凝土）才能有效減弱。2.解析思路：回憶并解釋外防護(hù)三原則的名稱，并闡述其背后的物理原理（主要是平方反比定律或幾何關(guān)系）。答案要點(diǎn)：*距離防護(hù)：增加人與輻射源的距離。根據(jù)平方反比定律，輻射強(qiáng)度與距離的平方成反比，增大距離可以顯著降低受照劑量率。物理依據(jù)是輻射強(qiáng)度隨距離增加而迅速衰減。*時(shí)間防護(hù)：減少在輻射環(huán)境中的停留時(shí)間。輻射劑量與照射時(shí)間成正比（在劑量率恒定的情況下），縮短暴露時(shí)間即可減少總劑量。物理依據(jù)是劑量是積分量，時(shí)間越長，累積劑量越大。*屏蔽防護(hù)：在人與輻射源之間設(shè)置合適的屏蔽材料。屏蔽材料吸收或散射輻射，降低透射輻射強(qiáng)度。物理依據(jù)是不同材料對特定輻射類型的吸收能力不同，需要根據(jù)輻射類型選擇合適的屏蔽材料和厚度。3.解析思路：抓住確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)的核心區(qū)別：是否有劑量閾值、效應(yīng)的形態(tài)（器官特異性vs癌癥/遺傳）、發(fā)生率與劑量的關(guān)系。答案要點(diǎn)：*確定性效應(yīng)：也稱非隨機(jī)效應(yīng)，其發(fā)生概率隨著劑量的增加而增加，且存在一個(gè)劑量閾值。當(dāng)劑量低于閾值時(shí)，該效應(yīng)不發(fā)生；高于閾值時(shí)，效應(yīng)一定會(huì)發(fā)生，且效應(yīng)的嚴(yán)重程度隨劑量增加而加重。通常表現(xiàn)為特定的器官或組織損傷，如白內(nèi)障、皮膚燒傷、不孕不育、急性放射病等。*隨機(jī)性效應(yīng)：也稱隨機(jī)效應(yīng)，其發(fā)生概率隨劑量的增加而增加，但不存在明確的劑量閾值。無論劑量多低，都有可能發(fā)生，只是發(fā)生率隨劑量增加而增加。通常表現(xiàn)為癌癥或遺傳損傷。其效應(yīng)的嚴(yán)重程度與劑量相關(guān)，但個(gè)體表現(xiàn)差異大。4.解析思路：思考個(gè)人劑量計(jì)的作用，它如何幫助實(shí)現(xiàn)防護(hù)目標(biāo)（了解劑量、超標(biāo)報(bào)警、評估風(fēng)險(xiǎn)、改進(jìn)措施）。答案要點(diǎn)：*個(gè)人劑量監(jiān)測是評估和管理人員接受電離輻射外照射劑量的重要手段。*通過定期檢測人員佩戴的個(gè)人劑量計(jì)（如劑量率計(jì)、個(gè)人劑量監(jiān)測儀），可以了解工作人員的實(shí)際受照劑量水平和劑量率，判斷其是否在允許的限值范圍內(nèi)。*它是驗(yàn)證輻射防護(hù)措施有效性的重要依據(jù)，并可以作為超標(biāo)報(bào)警的信號(hào)，及時(shí)采取糾正措施。*收集的個(gè)人劑量數(shù)據(jù)可用于評估工作人員的職業(yè)照射風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行劑量分布分析，為優(yōu)化工作流程和改進(jìn)防護(hù)管理提供信息支持。五、論述題1.解析思路：從輻射防護(hù)三原則出發(fā)，分別論述如何應(yīng)用于外照射和內(nèi)照射防護(hù)，并強(qiáng)調(diào)綜合性。答案要點(diǎn)：*外照射防護(hù)：主要依靠距離防護(hù)、時(shí)間防護(hù)和屏蔽防護(hù)。應(yīng)根據(jù)輻射源的類型（如X射線機(jī)、γ源、中子源）、強(qiáng)度、能量以及工作場所的具體情況，選擇合適的防護(hù)措施。例如，對于強(qiáng)γ源，優(yōu)先考慮距離防護(hù)和厚重的屏蔽（如鉛、混凝土）；對于移動(dòng)輻射源或需要長時(shí)間操作，時(shí)間防護(hù)和工程控制（如設(shè)置操作窗口、隔離區(qū)）尤為重要。*內(nèi)照射防護(hù)：主要防止放射性物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)。防護(hù)措施包括：嚴(yán)格控制作業(yè)環(huán)境中的空氣和表面污染，防止吸入和食入放射性物質(zhì)（如佩戴呼吸防護(hù)器、手套、工作服，注意飲食衛(wèi)生）；對可能產(chǎn)生內(nèi)照射的工作（如涉及揮發(fā)性核素的操作），應(yīng)采取嚴(yán)格的工程控制和個(gè)人防護(hù)措施；定期進(jìn)行健康檢查和體內(nèi)外監(jiān)測。*綜合性：外照射和內(nèi)照射防護(hù)需要綜合考慮。例如，在進(jìn)行涉及開放源的操作時(shí)，既要考慮對環(huán)境的污染導(dǎo)致內(nèi)照射風(fēng)險(xiǎn)，也要考慮開放源本身的外照射風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，要結(jié)合工作流程，將防護(hù)措施融入日常操作規(guī)程，確保在各種情況下都能有效控制輻射劑量。還需要加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高防護(hù)意識(shí)和操作技能。2.解析思路：解釋ALARA原則的內(nèi)涵（不是追求最低劑量，而是考慮成本效益、社會(huì)倫理），并結(jié)合具體場景舉例說明其應(yīng)用。答案要點(diǎn)：*內(nèi)涵：ALARA是“合理可行盡量低”（AsLowAsReasonablyAchievable）的縮寫，是輻射防護(hù)的基本原則之一。它要求在滿足工作需求的前提下，將人員所受的電離輻射劑量盡可能降低到最低水平，但并非要求無限度地降低，而是要考慮技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)成本、社會(huì)影響以及與其他正當(dāng)性需求（如醫(yī)學(xué)診斷和治療）的平衡。ALARA原則強(qiáng)調(diào)的是在“合理”和“可行”的基礎(chǔ)上追求“盡量低”的劑量水平。*應(yīng)用實(shí)例：*操作優(yōu)化：在進(jìn)行放射性測量或?qū)嶒?yàn)操作時(shí)，應(yīng)選擇效率更高、輻射劑量更低的儀器和方法，避免不必要的重復(fù)操作或長時(shí)間暴露。例如，使用高靈敏度探測器縮短測量時(shí)間。*工程控制：優(yōu)先采用工程措施降低輻射水平，如改進(jìn)設(shè)備布局、設(shè)置屏蔽、加強(qiáng)通風(fēng)、隔離污染源等。這通常比依賴個(gè)人防護(hù)或增加距離更有效、更經(jīng)濟(jì)。*時(shí)間管理：合理安排工作時(shí)間和人員輪換，避免