2026年核電廠化學(xué)與燃料工程師面試題及解析一、單選題（共5題，每題2分）1.題干：在核電廠化學(xué)水處理中，用于去除水中溶解性硅的最佳化學(xué)方法是？A.活性炭吸附B.離子交換樹(shù)脂C.石灰-純堿軟化法D.反滲透膜分離答案：C解析：水中溶解性硅的主要去除方法是石灰-純堿軟化法，通過(guò)調(diào)節(jié)pH值使硅酸鈣和硅酸鎂沉淀析出?；钚蕴课街饕糜谟袡C(jī)物去除，離子交換樹(shù)脂適用于離子去除，反滲透膜分離依靠壓力驅(qū)動(dòng)，無(wú)法有效去除硅。2.題干：核燃料棒在反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生一次水化學(xué)腐蝕時(shí)，最容易形成的腐蝕產(chǎn)物是？A.氧化鐵（Fe?O?）B.氫氧化鈾（U(OH)?）C.硅酸鈾酰（UO?(SiO?)?·2H?O）D.氯化鈾（UCl?）答案：C解析：水化學(xué)腐蝕中，鈾燃料與水反應(yīng)會(huì)形成硅酸鈾酰沉淀，這是核燃料棒常見(jiàn)的腐蝕產(chǎn)物之一。氧化鐵主要出現(xiàn)在鋼鐵設(shè)備腐蝕中，氫氧化鈾是水溶液中的鈾存在形式，氯化鈾在高溫下才會(huì)形成。3.題干：在核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏檢測(cè)中，常用的化學(xué)方法不包括？A.活性示蹤劑法B.硅酸根離子監(jiān)測(cè)法C.金屬離子濃度分析法D.氣體示蹤劑法答案：B解析：蒸汽發(fā)生器泄漏檢測(cè)常用活性示蹤劑法（如氚水）、氣體示蹤劑法（如氦氣）或金屬離子濃度分析法。硅酸根離子監(jiān)測(cè)法主要用于水化學(xué)平衡分析，與泄漏檢測(cè)無(wú)關(guān)。4.題干：核燃料后處理中，用于分離鈾和钚的化學(xué)方法主要是？A.超臨界流體萃取B.電化學(xué)沉積C.溶劑萃取（如P350流程）D.離子交換吸附答案：C解析：核燃料后處理中，溶劑萃取法（如P350流程，使用TBP萃取劑）是分離鈾和钚的主流技術(shù)。超臨界流體萃取效率高但成本高，電化學(xué)沉積用于金屬回收，離子交換吸附主要用于純化。5.題干：核電廠循環(huán)水系統(tǒng)中最常見(jiàn)的生物粘泥成分是？A.硅藻土B.鐵細(xì)菌菌膠團(tuán)C.有機(jī)腐殖質(zhì)D.碳酸鈣結(jié)晶答案：B解析：生物粘泥主要由微生物（如鐵細(xì)菌）及其代謝產(chǎn)物形成的菌膠團(tuán)構(gòu)成。硅藻土是自然沉積物，有機(jī)腐殖質(zhì)是溶解性物質(zhì)，碳酸鈣結(jié)晶是水垢成分。二、多選題（共4題，每題3分）1.題干：核電廠化學(xué)水處理中，pH值控制的主要目的是？A.防止設(shè)備腐蝕B.維持水硬度平衡C.抑制溶解氧腐蝕D.確保樹(shù)脂再生效率答案：A、C、D解析：pH值控制能減緩酸性水對(duì)設(shè)備的腐蝕，抑制溶解氧腐蝕，并保證離子交換樹(shù)脂在再生時(shí)有效。水硬度平衡與pH無(wú)關(guān)。2.題干：核燃料在輻照后可能發(fā)生哪些化學(xué)變化？A.燃料裂變氣體釋放B.燃料裂變碎片沉淀C.燃料鈾的氧化態(tài)變化D.燃料包殼腐蝕答案：A、B、C解析：輻照會(huì)導(dǎo)致燃料裂變氣體（如氦）釋放，裂變碎片形成沉淀物，鈾的氧化態(tài)可能從U??變?yōu)閁O?2?。包殼腐蝕是包殼材料的變化，非燃料本身。3.題干：核電廠化學(xué)監(jiān)督中，需要監(jiān)測(cè)的離子有哪些？A.氫離子（H?）B.氯離子（Cl?）C.硅酸根離子（SiO?2?）D.重水（D?O）含量答案：A、B、C解析：化學(xué)監(jiān)督需監(jiān)測(cè)pH、氯離子（腐蝕監(jiān)測(cè)）、硅酸根（沉淀控制）。重水含量屬于水化學(xué)平衡參數(shù)，但非常規(guī)離子監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。4.題干：核燃料處理過(guò)程中，哪些設(shè)備可能發(fā)生腐蝕？A.溶劑萃取塔B.離子交換柱C.反應(yīng)堆壓力容器D.燃料貯存罐答案：A、B、D解析：溶劑萃取塔（萃取劑腐蝕）、離子交換柱（樹(shù)脂腐蝕）、燃料貯存罐（水化學(xué)腐蝕）都可能發(fā)生腐蝕。反應(yīng)堆壓力容器主要受高溫高壓影響，腐蝕形式不同。三、簡(jiǎn)答題（共3題，每題4分）1.題干：簡(jiǎn)述核電廠化學(xué)水處理中，除氧的必要性和常用方法。答案：必要性：溶解氧會(huì)導(dǎo)致金屬設(shè)備發(fā)生電化學(xué)腐蝕（如點(diǎn)蝕），縮短設(shè)備壽命。除氧可防止腐蝕，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。常用方法：-熱力除氧：通過(guò)加熱水至沸騰，使溶解氧揮發(fā)；-藥劑除氧：投加亞硫酸氫鈉（NaHSO?）還原氧氣；-吸附除氧：使用鈀膜或活性炭吸附氧氣。2.題干：簡(jiǎn)述核燃料后處理中，PUREX流程的主要步驟。答案：PUREX流程（PlutoniumandUraniumRecoverybyEXtraction）主要步驟：-酸浸：將乏燃料溶解于硝酸中，形成含鈾、钚、裂變產(chǎn)物的溶液；-萃取：用TBP-煤油萃取劑萃取鈾和钚，分離出裂變產(chǎn)物；-反萃取：用氨水反萃取鈾和钚，分離出钚；-純化：進(jìn)一步純化鈾和钚，制備成新燃料或核材料。3.題干：簡(jiǎn)述核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管腐蝕的類(lèi)型及預(yù)防措施。答案：腐蝕類(lèi)型：-水側(cè)腐蝕：由溶解氧、氯離子、pH波動(dòng)引起；-汽側(cè)腐蝕：由蒸汽帶水（含酸性物質(zhì)）引起；預(yù)防措施：-加強(qiáng)水化學(xué)控制（除氧、控制pH）；-使用耐腐蝕材料（如鎳基合金）；-定期清洗傳熱管，去除沉積物。四、論述題（共2題，每題6分）1.題干：論述核電廠化學(xué)監(jiān)督的重要性及其主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)。答案：化學(xué)監(jiān)督是確保核電廠安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性體現(xiàn)在：-控制腐蝕與結(jié)垢：防止設(shè)備損壞；-維持水化學(xué)平衡：保證反應(yīng)堆冷卻劑性能；-監(jiān)測(cè)異常工況：及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏或污染。主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)：-pH值與電導(dǎo)率：反映水化學(xué)狀態(tài)；-溶解氧與二氧化碳：防止腐蝕；-氯離子與硅酸根：控制腐蝕與沉淀；-裂變產(chǎn)物濃度：評(píng)估堆芯狀態(tài)。2.題干：論述核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生腐蝕的機(jī)理及其影響。答案：腐蝕機(jī)理：-水化學(xué)腐蝕：反應(yīng)堆冷卻劑中的溶解氧、氯離子等與燃料包殼反應(yīng)，形成氧化物或氯化物；-應(yīng)力腐蝕：高溫高壓下，腐蝕與應(yīng)力共同作用，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展；-裂變產(chǎn)物滲透：長(zhǎng)周期運(yùn)行中，裂變碎片向包殼內(nèi)滲透，引發(fā)應(yīng)力集中。影響：-縮短設(shè)備壽命；-導(dǎo)致燃料棒破損，釋放放射性物質(zhì)；-影響反應(yīng)堆功率分布，危及安全運(yùn)行。預(yù)防措施包括優(yōu)化水化學(xué)控制、使用耐腐蝕材料、加強(qiáng)燃料預(yù)處理等。五、計(jì)算題（共2題，每題6分）1.題干：某核電廠反應(yīng)堆冷卻劑中溶解氧含量為15ppb（質(zhì)量濃度），換算為摩爾濃度（單位：mol/L），假設(shè)水的密度為1g/cm3，氧的摩爾質(zhì)量為32g/mol。答案：換算步驟：-15ppb=15mg/m3=15mg/L；-摩爾濃度=15mg/L÷32g/mol=0.46875mmol/L=4.69×10??mol/L。2.題干：某溶劑萃取實(shí)驗(yàn)中，100mL水相含0.1mol/L的鈾，用500mL萃取劑萃取，分配系數(shù)Kd=2。求萃取后水相中鈾的殘留濃度。答案：換算步驟：-初始鈾總量=0.1mol/L×0.1L=0.01mol；-萃取平衡時(shí)，鈾在兩相中分配：設(shè)萃取相中鈾為xmol，水相殘留ymol；-0.01-y=x；-x/y=2，解得x=0.00667mol，y=0.00333mol；-殘留濃度=0.00333mol÷0.1L=0.0333mol/L。六、案例分析題（共1題，10分）1.題干：某核電廠蒸汽發(fā)生器發(fā)生傳熱管泄漏，化學(xué)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)水側(cè)pH值波動(dòng)，氯離子濃度升高。分析可能的原因并提出解決方案。答案：原因分析：-pH值波動(dòng)：可能由冷卻劑中氨水濃度變化（如揮