2025年大學(xué)《核物理》專業(yè)題庫——核能源在國家戰(zhàn)略中的地位與作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的代表字母填在題后括號內(nèi)。每小題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不是核能發(fā)電的物理基礎(chǔ)？A.原子核的放射性衰變B.重原子核的裂變C.輕原子核的聚變D.質(zhì)能方程E=mc22.在核反應(yīng)堆中，控制中子通量、維持核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的關(guān)鍵部件是？A.核燃料B.冷卻劑C.中子反射器D.控制棒3.以下哪種核能應(yīng)用主要利用放射性同位素的射線特性？A.核電站發(fā)電B.核動力艦船C.核醫(yī)學(xué)中的放射治療D.同位素示蹤4.保障核材料安全、防止核擴(kuò)散的國際核查機(jī)制主要依賴于？A.核武器技術(shù)的保密B.各國政府的信任C.國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）的監(jiān)督與保障D.地理上的隔離5.對核能發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重環(huán)境挑戰(zhàn)的是？A.核能發(fā)電的碳排放B.核事故的放射性污染C.核燃料運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)D.以上都是6.小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）相較于傳統(tǒng)大型反應(yīng)堆的主要優(yōu)勢之一是？A.單位功率的建造成本更低B.運(yùn)行壽期更短C.安全性指標(biāo)顯著降低D.對核燃料的要求更高7.核不擴(kuò)散條約（NPT）的核心目標(biāo)是？A.促進(jìn)所有國家發(fā)展核能B.限制核武器的擴(kuò)散，促進(jìn)和平利用核能C.實(shí)現(xiàn)全球核燃料循環(huán)的自主化D.禁止所有核試驗(yàn)8.在國家能源戰(zhàn)略中，核能作為基荷能源的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在？A.成本極低B.可以靈活調(diào)節(jié)輸出功率以適應(yīng)電網(wǎng)需求C.能量密度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠D.資源分布廣泛，易于開采9.核能技術(shù)在國家科技競爭力中的體現(xiàn)，不包括？A.先進(jìn)的材料科學(xué)應(yīng)用B.前沿的計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)C.巨大的能源消耗D.高精度的測量與控制技術(shù)10.面對氣候變化挑戰(zhàn)，核能被認(rèn)為是能源轉(zhuǎn)型的重要選項(xiàng)，主要是因?yàn)?？A.其本身就是可再生能源B.其發(fā)電過程幾乎不產(chǎn)生溫室氣體排放C.其資源（鈾）是可再生資源D.其技術(shù)成熟且規(guī)模可控二、簡答題（請簡要回答下列問題。每小題5分，共30分）11.簡述核裂變與核聚變在釋放能量的原理上的主要區(qū)別。12.核電站運(yùn)行中需要處理哪些主要的放射性廢物？請列舉至少三種。13.結(jié)合國家能源安全的角度，論述發(fā)展核能技術(shù)的戰(zhàn)略意義。14.簡述核事故可能造成的嚴(yán)重后果，并說明防止核事故發(fā)生的主要措施。15.為什么說核能的發(fā)展需要兼顧經(jīng)濟(jì)性、安全性和社會接受度這三個方面？16.在全球核不擴(kuò)散體系中，處于核心地位的國際組織是哪個？其主要職能是什么？三、論述題（請就下列問題展開論述。每小題10分，共20分）17.論述核能在推動國家科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級方面可以發(fā)揮的作用。18.分析當(dāng)前核能發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對思路。試卷答案一、選擇題1.A2.D3.C4.C5.B6.A7.B8.C9.C10.B二、簡答題11.核裂變是重原子核（如鈾-235）吸收中子后分裂成兩個或多個較輕的原子核，同時(shí)釋放出中子和大量能量。能量來源于核反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損，依據(jù)質(zhì)能方程E=mc2。核聚變是兩個或多個輕原子核（如氫的同位素）結(jié)合成一個較重的原子核，同時(shí)釋放出能量。同樣，能量來源于反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損。主要區(qū)別在于反應(yīng)的反應(yīng)物（重核裂變vs輕核聚變）和反應(yīng)條件（裂變相對容易，聚變需要極高溫度和壓力）。12.核電站運(yùn)行中需要處理的放射性廢物主要包括：高放射性廢物（如乏燃料assemblies），即用過的核燃料本身及其容器，含有大量長壽命放射性核素；中等放射性廢物，如反應(yīng)堆換料時(shí)去除的控制系統(tǒng)部件、離子交換樹脂等；低放射性廢物，如過濾器吸附物、擦拭材料、拆卸的工具等。13.發(fā)展核能技術(shù)對保障國家能源安全具有戰(zhàn)略意義：首先，核能是一種高效、清潔的基荷能源，可以彌補(bǔ)可再生能源的間歇性和波動性，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少對進(jìn)口化石能源的依賴；其次，掌握先進(jìn)的核能技術(shù)有助于提升國家在能源領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力和國際競爭力；最后，建立自主的核能供應(yīng)體系，能夠增強(qiáng)國家應(yīng)對能源危機(jī)和保障經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定運(yùn)行的能力。14.核事故可能造成的嚴(yán)重后果包括：人員輻射傷亡、嚴(yán)重的環(huán)境污染（土壤、水源、空氣）以及對公眾心理造成的長期恐慌和信任危機(jī)。防止核事故發(fā)生的主要措施有：采用先進(jìn)、可靠的安全設(shè)計(jì)理念和技術(shù)（如冗余系統(tǒng)、被動安全措施）；嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和制度；加強(qiáng)人員培訓(xùn)和資質(zhì)管理；實(shí)施全面的設(shè)備檢查和維護(hù)；建立有效的應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)體系；進(jìn)行定期的安全評估和風(fēng)險(xiǎn)分析。15.核能的發(fā)展需要兼顧經(jīng)濟(jì)性、安全性和社會接受度。經(jīng)濟(jì)性是核能項(xiàng)目能否持續(xù)發(fā)展和推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)，必須確保其發(fā)電成本具有競爭力。安全性是核能技術(shù)的生命線，必須將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍內(nèi)，贏得公眾信任。社會接受度涉及公眾對核能的理解、態(tài)度和支持程度，直接影響核能項(xiàng)目的審批、建設(shè)和運(yùn)營，需要通過信息公開、公眾參與和透明溝通來逐步建立。16.在全球核不擴(kuò)散體系中，國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）處于核心地位。其主要職能是通過其核查和技術(shù)援助活動，監(jiān)督其會員國履行《不擴(kuò)散核武器條約》（NPT）下的核不擴(kuò)散義務(wù)，確保核能只用于和平目的，并協(xié)助會員國發(fā)展和平利用核能的潛力。三、論述題17.核能的發(fā)展在推動國家科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級方面發(fā)揮著重要作用。首先，發(fā)展核能技術(shù)需要突破材料科學(xué)（如耐高溫高壓、抗輻照材料）、核工程、先進(jìn)控制理論、信息技術(shù)、自動化等多個領(lǐng)域的前沿難題，從而帶動相關(guān)學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。其次，核電站等大型復(fù)雜系統(tǒng)的建設(shè)和管理，促進(jìn)了工程設(shè)計(jì)、施工建造、設(shè)備制造等產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的升級和創(chuàng)新。此外，核能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用也催生了新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如核醫(yī)學(xué)設(shè)備制造、輻射加工、同位素應(yīng)用等，提升了國家整體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量和附加值。同時(shí)，核能發(fā)展也對國家的基礎(chǔ)設(shè)施、人才培養(yǎng)和科研體系提出了更高要求，促進(jìn)了整體科技水平的提升。18.當(dāng)前核能發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)包括：經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)，部分現(xiàn)有核電站面臨高成本壓力，新建項(xiàng)目投資巨大且審批周期長；安全性挑戰(zhàn)，雖然現(xiàn)代核電站安全性很高，但公眾對核事故的擔(dān)憂依然存在，需要不斷提升安全標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)對極端事件的能力；核安全與核不擴(kuò)散挑戰(zhàn)，防止核材料非法獲取和核武器擴(kuò)散的任務(wù)艱巨；核廢料處理挑戰(zhàn)，長壽命放射性廢料的安全處置尚未找到被廣泛接受的經(jīng)濟(jì)可行方案；以及社會接受度挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)公眾溝通，消除誤解，爭取更廣泛的社會