鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)師招聘筆試考試試卷和答案一、填空題（每題1分，共10分）1.鈉冷快堆中，鈉的主要作用是______。（答案：冷卻劑）2.快堆的中子能譜特點(diǎn)是______。（答案：硬中子能譜）3.鈉冷快堆堆芯常用的燃料是______。（答案：鈾钚混合氧化物）4.鈉冷快堆中，為防止鈉與空氣反應(yīng)，需充入______氣體。（答案：惰性）5.堆芯功率的控制手段包括控制棒和______。（答案：可燃毒物）6.鈉冷快堆的熱工性能指標(biāo)包括熱流密度和______。（答案：出口溫度）7.快堆的增殖比是指______。（答案：新產(chǎn)生的易裂變核素與消耗的易裂變核素之比）8.鈉冷快堆堆芯結(jié)構(gòu)材料需具備良好的______性能。（答案：抗鈉腐蝕）9.鈉冷快堆的一回路系統(tǒng)是______系統(tǒng)。（答案：閉式）10.快堆堆芯中子泄漏率較熱堆______。（答案：低）二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.鈉冷快堆的冷卻劑是（）A.水B.氦氣C.鈉D.二氧化碳（答案：C）2.快堆堆芯的中子平均能量一般在（）A.0.1eV以下B.0.1eV-1keVC.1keV-1MeVD.1MeV以上（答案：D）3.鈉冷快堆中控制棒主要采用的材料是（）A.銀銦鎘合金B(yǎng).硼鋼C.碳化硼D.鉿（答案：A）4.鈉冷快堆堆芯的燃料富集度一般（）熱堆A.低于B.等于C.高于D.不確定（答案：C）5.鈉冷快堆中一回路鈉的工作壓力約為（）A.0.1MPaB.1MPaC.10MPaD.100MPa（答案：A）6.鈉冷快堆堆芯的冷卻方式通常是（）A.自然循環(huán)B.強(qiáng)迫循環(huán)C.混合循環(huán)D.不確定（答案：B）7.鈉冷快堆堆芯的功率密度較熱堆（）A.低B.高C.相同D.無(wú)法比較（答案：B）8.鈉冷快堆堆芯的增殖比一般（）A.小于1B.等于1C.大于1D.不確定（答案：C）9.鈉冷快堆堆芯結(jié)構(gòu)材料常用的是（）A.不銹鋼B.鋁合金C.銅合金D.鈦合金（答案：A）10.鈉冷快堆堆芯的中子通量分布特點(diǎn)是（）A.均勻B.中心高邊緣低C.中心低邊緣高D.無(wú)規(guī)律（答案：B）三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)需要考慮的因素有（）A.中子物理B.熱工水力C.材料性能D.安全分析（答案：ABCD）2.鈉冷快堆的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.增殖性能好B.功率密度高C.對(duì)燃料適應(yīng)性強(qiáng)D.放射性廢物少（答案：ABCD）3.鈉冷快堆堆芯燃料組件的特點(diǎn)有（）A.高富集度B.細(xì)棒狀C.緊湊排列D.耐高壓（答案：ABC）4.鈉冷快堆堆芯控制的方法有（）A.控制棒B.可燃毒物C.冷卻劑流量調(diào)節(jié)D.燃料移動(dòng)（答案：ABC）5.鈉冷快堆堆芯熱工設(shè)計(jì)的目標(biāo)包括（）A.保證燃料元件安全B.提高堆芯效率C.降低冷卻劑流量D.優(yōu)化功率分布（答案：ABD）6.鈉冷快堆堆芯結(jié)構(gòu)材料應(yīng)滿足的要求有（）A.高強(qiáng)度B.抗腐蝕C.低中子吸收D.良好導(dǎo)熱性（答案：ABCD）7.鈉冷快堆堆芯的中子物理參數(shù)有（）A.中子通量B.增殖比C.反應(yīng)性D.中子壽命（答案：ABCD）8.鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)中可能面臨的挑戰(zhàn)有（）A.鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑B.快中子輻照損傷C.高溫高壓環(huán)境D.放射性防護(hù)（答案：ABD）9.鈉冷快堆堆芯燃料的類型有（）A.金屬燃料B.陶瓷燃料C.彌散燃料D.液體燃料（答案：ABC）10.鈉冷快堆堆芯冷卻劑系統(tǒng)的功能有（）A.帶走堆芯熱量B.維持堆芯壓力C.保證中子慢化D.輔助控制反應(yīng)性（答案：ABD）四、判斷題（每題2分，共20分）1.鈉冷快堆的冷卻劑不需要凈化處理。（）（答案：×）2.快堆堆芯的中子泄漏比熱堆嚴(yán)重。（）（答案：×）3.鈉冷快堆堆芯控制棒可以快速提升堆芯功率。（）（答案：√）4.鈉冷快堆堆芯燃料不需要包殼。（）（答案：×）5.鈉冷快堆堆芯的熱工性能只與冷卻劑流量有關(guān)。（）（答案：×）6.鈉冷快堆堆芯結(jié)構(gòu)材料在高溫下性能不變。（）（答案：×）7.快堆的增殖比可以無(wú)限提高。（）（答案：×）8.鈉冷快堆堆芯的冷卻劑溫度越高越好。（）（答案：×）9.鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)不需要考慮地震影響。（）（答案：×）10.鈉冷快堆堆芯控制主要依靠化學(xué)補(bǔ)償劑。（）（答案：×）五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)中熱工水力設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。答案：熱工水力設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括確定冷卻劑的流量分配，保證各燃料組件得到充分冷卻，防止局部過(guò)熱；合理設(shè)計(jì)冷卻劑的流動(dòng)路徑，減少流動(dòng)不均勻性；計(jì)算熱流密度，確保其在燃料元件允許范圍內(nèi)；分析冷卻劑在堆芯內(nèi)的溫度分布，優(yōu)化堆芯結(jié)構(gòu)以維持穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，保障堆芯的熱工安全和高效運(yùn)行。2.說(shuō)明鈉冷快堆堆芯控制棒的作用原理。答案：控制棒主要由吸收中子能力強(qiáng)的材料制成。當(dāng)控制棒插入堆芯時(shí)，它吸收堆芯中的中子，使中子數(shù)量減少，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的強(qiáng)度降低，堆芯功率下降；反之，當(dāng)控制棒從堆芯抽出時(shí)，堆芯中的中子被吸收的數(shù)量減少，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)增強(qiáng)，堆芯功率上升，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)堆芯功率的快速有效控制。3.闡述鈉冷快堆堆芯燃料組件設(shè)計(jì)需要考慮的因素。答案：要考慮燃料的類型、富集度，以滿足堆芯的中子物理和功率要求；組件的結(jié)構(gòu)形式，如棒狀排列方式，要保證良好的冷卻效果和機(jī)械穩(wěn)定性；燃料包殼材料的選擇，需具備抗鈉腐蝕、抗輻照等性能；還要考慮組件的制造工藝、成本以及在堆芯中的裝卸、更換的便利性等因素。4.分析鈉冷快堆堆芯結(jié)構(gòu)材料選擇的依據(jù)。答案：依據(jù)包括材料要具備足夠的強(qiáng)度和韌性，以承受堆芯內(nèi)的壓力、溫度和輻照等載荷；良好的抗鈉腐蝕性能，防止被鈉侵蝕；低的中子吸收截面，減少對(duì)中子的吸收，維持堆芯的中子平衡；較好的熱導(dǎo)率，利于熱量傳遞；以及在高溫和輻照環(huán)境下性能穩(wěn)定，保證堆芯長(zhǎng)期安全運(yùn)行。六、討論題（每題5分，共10分）1.討論鈉冷快堆堆芯設(shè)計(jì)中如何平衡安全性和經(jīng)濟(jì)性。答案：在安全性方面，需采用可靠的控制手段，如高性能控制棒，確保堆芯反應(yīng)性可控；選用優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料和燃料組件，保證在各種工況下的穩(wěn)定性。熱工設(shè)計(jì)要確保冷卻充分，防止過(guò)熱。經(jīng)濟(jì)性上，優(yōu)化堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高燃料利用率，降低燃料成本；簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備數(shù)量和維護(hù)成本。在兩者平衡上，不能因追求經(jīng)濟(jì)而犧牲安全底線，也不能過(guò)度強(qiáng)調(diào)安全導(dǎo)致成本過(guò)高。要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，如新材料研發(fā)、先進(jìn)制造工藝，在保障安全前提下降低成本。2.談?wù)勨c冷快堆堆芯設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展方向。答案：未來(lái)堆芯設(shè)計(jì)可能朝著提高增殖性能方向發(fā)展，研發(fā)新型燃料體系和堆芯布置，進(jìn)一步提升增殖比，更高效利用核