2025年大學(xué)《核物理》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——核反應(yīng)工程學(xué)與核電站設(shè)計(jì)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種反應(yīng)不屬于核反應(yīng)？A.裂變B.聚變C.衰變D.放射性轉(zhuǎn)變2.中子擴(kuò)散理論的核心是描述中子在介質(zhì)中的哪種行為？A.輻射B.擴(kuò)散C.衰變D.反應(yīng)3.核反應(yīng)堆能夠自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件是？A.k<1B.k=1C.k>1D.k=04.核反應(yīng)堆熱工水力分析的主要目的是？A.分析反應(yīng)堆的物理特性B.分析反應(yīng)堆的熱量傳遞和流體流動(dòng)C.分析反應(yīng)堆的安全性能D.分析反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)效益5.壓水堆一回路使用的冷卻劑主要是？A.重水B.輕水C.氦氣D.氦氣6.核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的主要功能是？A.控制反應(yīng)堆的功率B.維持反應(yīng)堆的臨界狀態(tài)C.防止核事故發(fā)生D.處理核廢料7.核反應(yīng)堆常用材料應(yīng)具備的特性不包括？A.高強(qiáng)度B.高耐腐蝕性C.高中子吸收截面D.高導(dǎo)熱性8.目前商業(yè)核電站中最常用的堆型是？A.沸水堆B.重水堆C.壓水堆D.快堆9.核電站控制系統(tǒng)的核心是？A.反應(yīng)堆堆芯B.控制棒C.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)D.冷卻系統(tǒng)10.核電站經(jīng)濟(jì)效益的主要影響因素不包括？A.建設(shè)成本B.運(yùn)行成本C.核廢料處理成本D.核電站的地理位置二、填空題1.核反應(yīng)過(guò)程中，釋放的能量主要來(lái)源于______能的轉(zhuǎn)化。2.中子輸運(yùn)理論描述了中子在介質(zhì)中的______、______和______過(guò)程。3.反應(yīng)堆臨界狀態(tài)是指反應(yīng)堆中中子源產(chǎn)生的中子恰好能夠______反應(yīng)的狀態(tài)。4.核反應(yīng)堆的熱工水力分析需要考慮的主要參數(shù)包括______、______和______。5.核電站的二回路通常使用______作為冷卻劑。6.核反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)主要包括______系統(tǒng)、______系統(tǒng)和______系統(tǒng)。7.核反應(yīng)堆材料在輻照環(huán)境下會(huì)發(fā)生______、______和______等效應(yīng)。8.核電站的經(jīng)濟(jì)效益與其建設(shè)成本、______和______密切相關(guān)。9.核電站的環(huán)境影響主要表現(xiàn)在______和______兩個(gè)方面。10.核事故應(yīng)急是核電站設(shè)計(jì)必須考慮的重要問(wèn)題，需要制定完善的______和______。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述核反應(yīng)的基本過(guò)程。2.簡(jiǎn)述中子擴(kuò)散理論的基本原理。3.簡(jiǎn)述核反應(yīng)堆熱工水力分析的主要內(nèi)容。4.簡(jiǎn)述核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的功能。5.簡(jiǎn)述核反應(yīng)堆材料應(yīng)具備的主要特性。6.簡(jiǎn)述核電站設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素。四、計(jì)算題1.已知某核反應(yīng)堆的空泡反應(yīng)性系數(shù)為-0.005，冷態(tài)滿功率運(yùn)行時(shí)反應(yīng)性為+0.02，求該反應(yīng)堆在熱態(tài)滿功率運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)性。2.某核電站一回路冷卻劑的流速為1m/s，管道直徑為0.1m，冷卻劑的密度為1000kg/m3，求該管道的流量。五、論述題試述核電站設(shè)計(jì)與核安全之間的關(guān)系。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.C7.C8.C9.C10.D二、填空題1.核2.輻射、吸收、反應(yīng)3.維持4.溫度、壓力、流量5.水6.安全、應(yīng)急、控制系統(tǒng)7.相變、損傷、活化8.運(yùn)行成本、核廢料處理成本9.放射性污染、核事故10.應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急演練三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：核反應(yīng)是原子核發(fā)生變化的過(guò)程，通常涉及中子、質(zhì)子或其他粒子的參與。核反應(yīng)可以分為吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。放能反應(yīng)釋放的能量來(lái)自于原子核的巨大質(zhì)量差，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2，這部分質(zhì)量差轉(zhuǎn)化為了能量。答案：核反應(yīng)是原子核俘獲中子、質(zhì)子或其他粒子，或放出一個(gè)粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的過(guò)程。核反應(yīng)分為吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)，釋放的能量來(lái)自于原子核的巨大質(zhì)量差。2.解析思路：中子擴(kuò)散理論是描述中子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論。中子在介質(zhì)中做隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)與介質(zhì)中的原子核發(fā)生碰撞。中子擴(kuò)散理論通過(guò)建立中子通量分布的微分方程，描述中子在介質(zhì)中的擴(kuò)散、吸收和散射過(guò)程。答案：中子擴(kuò)散理論是描述中子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論。它通過(guò)建立中子通量分布的微分方程，描述中子在介質(zhì)中的擴(kuò)散、吸收和散射過(guò)程，從而分析中子在介質(zhì)中的行為。3.解析思路：核反應(yīng)堆熱工水力分析是研究反應(yīng)堆冷卻劑在反應(yīng)堆內(nèi)的流動(dòng)和傳熱規(guī)律。主要內(nèi)容包括分析冷卻劑的流速、壓力、溫度分布，以及反應(yīng)堆的功率分布對(duì)冷卻劑流動(dòng)和傳熱的影響。答案：核反應(yīng)堆熱工水力分析是研究反應(yīng)堆冷卻劑在反應(yīng)堆內(nèi)的流動(dòng)和傳熱規(guī)律。主要內(nèi)容包括分析冷卻劑的流速、壓力、溫度分布，以及反應(yīng)堆的功率分布對(duì)冷卻劑流動(dòng)和傳熱的影響，以確保反應(yīng)堆的安全穩(wěn)定運(yùn)行。4.解析思路：核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)是為了防止核事故發(fā)生而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。其主要功能是監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆的運(yùn)行狀態(tài)，并在發(fā)生異常情況時(shí)采取措施，以限制事故的發(fā)展，保護(hù)人員和環(huán)境安全。答案：核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)是為了防止核事故發(fā)生而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。其主要功能是監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆的運(yùn)行狀態(tài)，并在發(fā)生異常情況時(shí)采取措施，以限制事故的發(fā)展，保護(hù)人員和環(huán)境安全。5.解析思路：核反應(yīng)堆材料應(yīng)具備的主要特性包括：高強(qiáng)度、耐高溫、耐輻照、耐腐蝕等。這些特性是保證反應(yīng)堆能夠在高溫、高壓、高輻照環(huán)境下長(zhǎng)期安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。答案：核反應(yīng)堆材料應(yīng)具備的主要特性包括：高強(qiáng)度、耐高溫、耐輻照、耐腐蝕、低中子吸收截面等。這些特性是保證反應(yīng)堆能夠在高溫、高壓、高輻照環(huán)境下長(zhǎng)期安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。6.解析思路：核電站設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素包括：安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、環(huán)境影響等。其中，安全性是核電站設(shè)計(jì)的首要考慮因素，經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)境影響也是設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素。答案：核電站設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素包括：安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、環(huán)境影響等。其中，安全性是核電站設(shè)計(jì)的首要考慮因素，經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)境影響也是設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的因素。四、計(jì)算題1.解析思路：根據(jù)空泡反應(yīng)性系數(shù)的定義，反應(yīng)性變化量等于空泡反應(yīng)性系數(shù)乘以反應(yīng)堆功率變化量。因此，可以計(jì)算出熱態(tài)滿功率運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)性。答案：反應(yīng)性變化量=空泡反應(yīng)性系數(shù)×(熱態(tài)功率-冷態(tài)功率)=-0.005×(1-0)=-0.005。熱態(tài)滿功率運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)性=冷態(tài)反應(yīng)性+反應(yīng)性變化量=0.02+(-0.005)=0.015。熱態(tài)滿功率運(yùn)行時(shí)的反應(yīng)性為0.015。2.解析思路：流量可以通過(guò)流速和管道截面積相乘得到。管道截面積可以通過(guò)管道直徑計(jì)算得到。答案：管道截面積=π×(直徑/2)2=π×(0.1/2)2=0.00785m2。流量=流速×截面積=1m/s×0.00785m2=0.00785m3/s。該管道的流量為0.00785m3/s。五、論述題解析思路：核電站設(shè)計(jì)與核安全之間存在著密切的關(guān)系。核電站設(shè)計(jì)必須以核安全為首要目標(biāo)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，確保核電站能夠在各種正常和異常情況下安全運(yùn)行。核電站設(shè)計(jì)需要考慮安全系統(tǒng)、安全措施、安全文化等多個(gè)方面，以最大限度地降低核事故的風(fēng)險(xiǎn)。答案：核電站設(shè)計(jì)與核安全之間存在著密切的關(guān)系。核電站設(shè)計(jì)必須以核安全為首要目標(biāo)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，確保核電站能夠在各種正常和異常情況下安全運(yùn)行。核電站設(shè)計(jì)需要考慮安全系統(tǒng)、安全措施、安全文化等多個(gè)方面，以最大限度地降低核事故的風(fēng)險(xiǎn)。核電站設(shè)計(jì)