2025年大學(xué)核工程與核技術(shù)（核反應(yīng)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種核反應(yīng)屬于核聚變？（）A.鈾235裂變B.氫核聚變C.钚239裂變D.鐳衰變2.核反應(yīng)中質(zhì)量虧損的原因是（）A.質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量B.質(zhì)量被消耗C.質(zhì)量變成了光子D.質(zhì)量變成了電子3.一個(gè)原子核發(fā)生β衰變后，其質(zhì)子數(shù)（）A.增加1B.減少1C.不變D.不確定4.核反應(yīng)的能量來(lái)源主要是（）A.化學(xué)鍵能B.核能C.化學(xué)能D.勢(shì)能5.下列核反應(yīng)方程正確的是（）A.\(^{238}_{92}U→^{234}_{90}Th+^{4}_{2}He\)B.\(^{14}_{7}N+^{4}_{2}He→^{17}_{8}O+^{1}_{1}H\)C.\(^{2}_{1}H+^{3}_{1}H→^{4}_{2}He+^{1}_{0}n\)D.以上都正確6.核反應(yīng)中產(chǎn)生的γ射線是（）A.高速電子流B.高速質(zhì)子流C.電磁波D.中子流7.一個(gè)靜止的原子核發(fā)生α衰變，衰變后α粒子和新核的動(dòng)能關(guān)系是（）A.α粒子動(dòng)能大B.新核動(dòng)能大C.一樣大D.無(wú)法確定8.核反應(yīng)堆中控制核反應(yīng)速度的主要方式是（）A.控制中子數(shù)量B.控制溫度C.控制壓力D.控制燃料濃度9.以下哪種核素常用于醫(yī)學(xué)成像？（）A.碳14B.碘131C.鈾238D.氫10.核反應(yīng)中動(dòng)量守恒的原因是（）A.不受外力作用B.內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力C.系統(tǒng)總能量不變D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述核聚變的原理及優(yōu)點(diǎn)。12.（15分）寫出α衰變、β衰變、γ衰變的核反應(yīng)方程，并說(shuō)明其特點(diǎn)。13.（15分）分析核反應(yīng)堆的工作原理及主要組成部分。14.（15分）材料：太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)進(jìn)行著氫核聚變反應(yīng)，釋放出巨大的能量。太陽(yáng)的能量為地球上的生命提供了光和熱。問(wèn)題：請(qǐng)解釋太陽(yáng)氫核聚變反應(yīng)的過(guò)程，并說(shuō)明其對(duì)地球的重要意義。15.（15分）材料：核電站利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量發(fā)電。在運(yùn)行過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制核反應(yīng)的速度和安全性。問(wèn)題：闡述核電站運(yùn)行中控制核反應(yīng)速度的方法及保障安全的措施。答案：1.B2.A3.A4.B5.D6.C7.A8.A9.B10.B11.核聚變?cè)恚簝蓚€(gè)輕原子核，如氫的同位素氘和氚，在極高溫度和壓力下，克服它們之間的電荷排斥力，合并成一個(gè)新的、更重的原子核。優(yōu)點(diǎn)：釋放能量巨大；燃料資源豐富；幾乎不產(chǎn)生溫室氣體；放射性廢物相對(duì)較少。12.α衰變：\(^{A}_{Z}X→^{A-4}_{Z-2}Y+^{4}_{2}He\)，特點(diǎn)是有α粒子（氦核）產(chǎn)生，質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)都減少。β衰變：\(^{A}_{Z}X→^{A}_{Z+1}Y+^{0}_{-1}e\)，特點(diǎn)是有β粒子（電子）產(chǎn)生，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變。γ衰變通常伴隨α或β衰變，原子核從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)釋放γ光子，不改變質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)。13.工作原理：核反應(yīng)堆利用核燃料（如鈾235）的裂變反應(yīng)產(chǎn)生中子，中子與其他原子核碰撞引發(fā)更多裂變，釋放大量能量，通過(guò)冷卻劑帶走熱量產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。主要組成部分：核燃料組件、控制棒、慢化劑、冷卻劑、反射層等。14.太陽(yáng)氫核聚變反應(yīng)過(guò)程：四個(gè)氫原子核聚變成一個(gè)氦原子核，同時(shí)釋放出能量。具體為兩個(gè)氫原子核先聚變成一個(gè)氘核，然后氘核與另一個(gè)氫核聚變成氦3，兩個(gè)氦3再聚變成一個(gè)氦4并釋放出兩個(gè)氫核。對(duì)地球的重要意義：提供光和熱，維持地球適宜的溫度，是地球上生命存在和發(fā)展的基礎(chǔ)；驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流、水循環(huán)等，影響地球氣候和生態(tài)系統(tǒng)。15.控制核反應(yīng)速度的方法：通過(guò)控制棒吸收中子來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，控制棒插入反應(yīng)堆深度