2025年大學(xué)《核物理》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——核反應(yīng)堆放射源監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在核反應(yīng)堆中，用于精確控制反應(yīng)堆功率的主要是哪種類(lèi)型的放射源？A.裂變產(chǎn)物源B.長(zhǎng)壽命活化源C.控制棒中引入的鎘或硼材料D.用于啟動(dòng)的反應(yīng)堆中子源2.下列哪種探測(cè)器主要用于測(cè)量中子注量率？A.蓋革-米勒計(jì)數(shù)器B.閃煉探測(cè)器C.中子活化探測(cè)器D.電離室3.放射源活度隨時(shí)間衰減遵循的規(guī)律是？A.指數(shù)增長(zhǎng)B.線性衰減C.指數(shù)衰減D.對(duì)數(shù)衰減4.在核反應(yīng)堆緊急停堆情況下，依賴(lài)什么系統(tǒng)快速插入控制棒，以吸收中子、終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)？A.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)B.安全殼系統(tǒng)C.緊急停堆系統(tǒng)(ECP)D.輔助給水系統(tǒng)5.以下哪種輻射類(lèi)型在穿透物質(zhì)時(shí)衰減最快？A.α射線B.β射線C.γ射線D.中子射線6.核電站輻射防護(hù)中通常所說(shuō)的“時(shí)間防護(hù)”是指？A.增加屏蔽材料厚度B.遠(yuǎn)離輻射源C.縮短在輻射環(huán)境中的停留時(shí)間D.使用個(gè)人劑量計(jì)監(jiān)測(cè)7.監(jiān)測(cè)放射源活度常用的單位是？A.希沃特(Sv)B.拉德(rad)C.居里(Ci)D.貝克勒爾(Bq)8.閃爍探測(cè)器將輻射能量轉(zhuǎn)換為哪種信號(hào)？A.電流脈沖B.電壓脈沖C.光信號(hào)D.磁信號(hào)9.影響反應(yīng)堆中子通量的重要因素之一是？A.控制棒位置B.燃料元件溫度C.冷卻劑流量D.以上所有10.對(duì)核反應(yīng)堆放射源進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)的主要目的是？A.確保其活度符合設(shè)計(jì)要求B.檢查探測(cè)器是否工作正常C.評(píng)估工作人員的受照劑量D.以上所有二、填空題1.放射性核素衰變時(shí)，原子核從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種較低能量狀態(tài)，多余的能量通常以________和________的形式輻射出去。2.用于測(cè)量電離輻射電離能力的儀器是________，它主要用于測(cè)量________劑量率。3.核反應(yīng)堆中，控制棒的主要材料是具有大吸收截面的________元素或________元素。4.輻射防護(hù)的三大原則是________、________和________。5.放射源的活度與其衰變常數(shù)的關(guān)系為_(kāi)_______，其中A代表活度，N代表原子核數(shù)，λ代表衰變常數(shù)。6.γ射線探測(cè)器中，利用閃爍體將γ光子能量轉(zhuǎn)化為光電子，再通過(guò)光電倍增管放大信號(hào)的是________探測(cè)器。7.中子在慢化劑中從快中子變?yōu)闊嶂凶拥倪^(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______。8.根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的分類(lèi)，放射源按照其潛在危險(xiǎn)程度分為_(kāi)_______、________、________和________四個(gè)等級(jí)。9.監(jiān)測(cè)放射源周?chē)凶铀綍r(shí)，常使用能夠與中子發(fā)生核反應(yīng)并產(chǎn)生可測(cè)量信號(hào)的________源-探測(cè)器組合。10.為確保核反應(yīng)堆的安全運(yùn)行，放射源控制系統(tǒng)必須具備快速響應(yīng)、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)和________的能力。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電離室和蓋革-米勒計(jì)數(shù)器在結(jié)構(gòu)和工作原理上的主要區(qū)別。2.解釋什么是反應(yīng)堆的空泡系數(shù)，并說(shuō)明其為何會(huì)影響反應(yīng)堆的穩(wěn)定性。3.簡(jiǎn)述在核電站中，對(duì)放射源進(jìn)行安全分類(lèi)的主要依據(jù)及其意義。4.描述核反應(yīng)堆中子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常需要具備哪些基本功能。四、計(jì)算題1.某放射源為鈷-60(Co-60)，其半衰期T?/?為5.27年。若當(dāng)前該源的活度為1.0×101?Bq，求：(1)該放射源的衰變常數(shù)λ；(2)3年后該放射源的活度是多少？2.假設(shè)一個(gè)核反應(yīng)堆的監(jiān)控儀表需要在反應(yīng)堆功率從1%N?上升至100%N?時(shí)發(fā)出警報(bào)。已知該反應(yīng)堆中某個(gè)與功率相關(guān)的物理量（如中子注量率）與反應(yīng)堆功率近似成正比。如果初始功率下該物理量的測(cè)量值為1.0×102n/cm2·s，求：(1)當(dāng)反應(yīng)堆功率達(dá)到50%N?時(shí)，該物理量的預(yù)計(jì)測(cè)量值；(2)警報(bào)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定的閾值（即100%N?時(shí)的測(cè)量值）是多少？試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.C6.C7.C8.B9.D10.D二、填空題1.γ射線,β射線2.電離室,γ(或γ射線)3.鎘,硼4.盡可能減少暴露時(shí)間,盡可能遠(yuǎn)離輻射源,盡可能增加屏蔽5.A=λN6.閃爍7.慢化8.低危險(xiǎn),中危險(xiǎn),高危險(xiǎn),極高危險(xiǎn)9.活化10.可靠性三、簡(jiǎn)答題1.解析思路:對(duì)比電離室和G-M計(jì)數(shù)器的核心差異。電離室是測(cè)量電離電流（或電壓）與輻射場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，主要用于測(cè)量劑量率或進(jìn)行計(jì)數(shù)（低計(jì)數(shù)率），結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。G-M計(jì)數(shù)器利用間隙放電效應(yīng)，輸出的是脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)效率高，但存在死時(shí)間效應(yīng)，適用于高計(jì)數(shù)率場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)上通常包含更復(fù)雜的高壓電路和淬滅電路。2.解析思路:解釋空泡系數(shù)的定義（水中中子吸收截面與干燥燃料中子吸收截面的比值）。說(shuō)明其影響：水的存在會(huì)顯著減少中子吸收，導(dǎo)致反應(yīng)性反饋系數(shù)減小。在功率變化時(shí)，反應(yīng)性反饋?zhàn)饔脺p弱，使得反應(yīng)堆功率更容易失控上升，從而降低反應(yīng)堆的穩(wěn)定性。3.解析思路:說(shuō)明安全分類(lèi)依據(jù)：通?；诜派湓吹臐撛谖ｋU(xiǎn)度，包括其活度、放射性核素類(lèi)型、封裝形式、物理尺寸以及可能的事故后果等。闡述其意義：便于根據(jù)危險(xiǎn)等級(jí)采取不同的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用、處理和處置措施，實(shí)施有針對(duì)性的輻射防護(hù)管理，有效控制潛在風(fēng)險(xiǎn)。4.解析思路:列舉中子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需具備的功能：實(shí)時(shí)測(cè)量反應(yīng)堆內(nèi)中子注量率或劑量率分布；提供測(cè)量結(jié)果的可視化顯示；將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至控制室或數(shù)據(jù)系統(tǒng)；具備定標(biāo)功能以校準(zhǔn)測(cè)量值；在異常情況（如中子水平超限）時(shí)能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；必要時(shí)能提供中子能譜信息。四、計(jì)算題1.解析思路:(1)利用半衰期與衰變常數(shù)的關(guān)系統(tǒng)一公式T?/?=ln(2)/λ，求出λ=ln(2)/5.27年。注意單位換算，1年=3.1536×10?秒。(2)利用活度衰變公式A(t)=A?*e^(-λt)，代入A?=1.0×101?Bq,λ=(ln(2)/5.27年)×(1年/3.1536×10?秒),t=3年，計(jì)算得出A(3年)。答案:(1)λ≈0.1314/年≈4.36×10??/秒(Bq?1);(2)A(3年)≈5.9×10?Bq2.解析思路:(1)因?yàn)槲锢砹颗c功率近似成正比，所以50%N?時(shí)的值為初始值的50%，即(1.0×102n/cm2·s