2025年大學(xué)核化工與核燃料工程（核燃料循環(huán)）模擬試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.核燃料循環(huán)中，以下哪個環(huán)節(jié)是將天然鈾轉(zhuǎn)化為可裂變核素的關(guān)鍵步驟？（）A.鈾礦開采B.鈾的精煉C.鈾的轉(zhuǎn)化D.反應(yīng)堆運(yùn)行2.下列關(guān)于核燃料循環(huán)中后處理的說法，正確的是（）A.后處理主要是對乏燃料進(jìn)行處理，提取有用核素B.后處理可以減少放射性廢物的體積C.后處理過程中不會產(chǎn)生新的放射性物質(zhì)D.后處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟，沒有任何風(fēng)險3.在核燃料循環(huán)中，鈾濃縮的目的是（）A.提高鈾的純度B.增加可裂變核素的比例C.降低鈾的放射性D.使鈾更容易加工4.核燃料循環(huán)中的放射性廢物管理，以下措施錯誤的是（）A.盡量減少放射性廢物的產(chǎn)生B.對放射性廢物進(jìn)行分類處理C.將放射性廢物隨意丟棄在環(huán)境中D.采用多種方法處理放射性廢物，降低其危害5.核燃料循環(huán)中，以下哪種反應(yīng)堆類型產(chǎn)生的乏燃料中可裂變核素含量相對較高？（）A.壓水堆B.沸水堆C.快中子堆D.重水堆6.關(guān)于核燃料循環(huán)中核材料的運(yùn)輸，說法正確的是（）A.運(yùn)輸過程不需要特殊防護(hù)B.可以與普通貨物一起運(yùn)輸C.必須采取嚴(yán)格的安全措施，防止核材料泄漏D.運(yùn)輸過程中不會發(fā)生任何事故7.在核燃料循環(huán)中，核燃料的增殖是指（）A.增加核燃料的數(shù)量B.提高核燃料的質(zhì)量C.使核燃料發(fā)生裂變反應(yīng)D.讓核燃料產(chǎn)生更多的能量8.核燃料循環(huán)中，以下哪種技術(shù)可以用于處理低放廢液？（）A.蒸發(fā)濃縮B.離子交換C.反滲透D.以上都是9.核燃料循環(huán)中，對于核電站退役后的處置，主要考慮的是（）A.如何重新利用核電站設(shè)施B.對放射性污染的治理和長期安全C.盡快拆除核電站，恢復(fù)土地使用D.不需要特別關(guān)注10.核燃料循環(huán)中，核燃料的轉(zhuǎn)換是指（）A.一種核燃料轉(zhuǎn)換為另一種核燃料B.核燃料從固態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)C.核燃料的能量轉(zhuǎn)換D.核燃料的放射性轉(zhuǎn)換第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請將答案填在題中的橫線上。1.核燃料循環(huán)包括鈾礦開采、______、鈾濃縮、反應(yīng)堆運(yùn)行、乏燃料后處理和放射性廢物管理等環(huán)節(jié)。2.核燃料循環(huán)中，常用的鈾濃縮方法有氣體擴(kuò)散法、______和激光濃縮法等。3.反應(yīng)堆運(yùn)行過程中，核燃料發(fā)生______反應(yīng)釋放能量。4.核燃料循環(huán)中的放射性廢物按照放射性水平可分為高放廢物、______和低放廢物。5.后處理過程中，從乏燃料中提取的可裂變核素可以______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。簡要回答問題。1.簡述核燃料循環(huán)中鈾濃縮的原理及主要方法。2.說明核燃料循環(huán)中放射性廢物管理的重要性及主要原則。（三）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。要求論述充分，條理清晰。闡述核燃料循環(huán)中后處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在核燃料循環(huán)中，某核電站采用壓水堆技術(shù)。運(yùn)行一段時間后產(chǎn)生了大量乏燃料。這些乏燃料具有很強(qiáng)的放射性，含有多種放射性核素。對于乏燃料的處理，目前有多種方案在研究和實(shí)踐中。一種方案是將乏燃料進(jìn)行后處理，提取其中的可裂變核素，如钚-239等，然后將剩余的放射性廢物進(jìn)行妥善處置。另一種方案是直接將乏燃料進(jìn)行長期地質(zhì)儲存。問題：請分析這兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明你認(rèn)為哪種方案更適合當(dāng)前的核燃料循環(huán)發(fā)展需求，為什么？（五）案例分析題（共20分）答題要求：閱讀以下案例，回答問題。案例：某核燃料循環(huán)設(shè)施在運(yùn)行過程中發(fā)生了一起放射性物質(zhì)泄漏事件。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，是由于設(shè)備老化和維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的。泄漏的放射性物質(zhì)對周邊環(huán)境造成了一定程度的污染，引起了公眾的關(guān)注和擔(dān)憂。問題：1.分析該事件發(fā)生的原因及可能造成的危害。（10分）2.針對此類事件，應(yīng)采取哪些預(yù)防措施和應(yīng)急處理方法？（10分）答案：1.C2.A3.B4.C5.C6.C7.A8.D9.B10.A1.鈾的轉(zhuǎn)化2.離心分離法3.裂變4.中放廢物5.重新用于反應(yīng)堆1.鈾濃縮原理是通過物理或化學(xué)方法提高鈾-235的相對豐度。主要方法：氣體擴(kuò)散法利用不同質(zhì)量氣體擴(kuò)散速率差異分離鈾同位素；離心分離法通過高速離心機(jī)旋轉(zhuǎn)使不同質(zhì)量鈾同位素分層分離；激光濃縮法利用激光選擇性激發(fā)鈾原子實(shí)現(xiàn)同位素分離。2.重要性：放射性廢物含有大量放射性物質(zhì)，若管理不當(dāng)會對環(huán)境和人類健康造成長期嚴(yán)重危害。主要原則：盡量減少廢物產(chǎn)生量；分類收集、處理和處置；確保處置設(shè)施安全可靠，防止放射性物質(zhì)泄漏；進(jìn)行長期監(jiān)測和管理。后處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：取得了一定進(jìn)展，如溶劑萃取法等技術(shù)不斷改進(jìn)。面臨挑戰(zhàn)：技術(shù)復(fù)雜，成本高昂；放射性物質(zhì)處理難度大，存在安全風(fēng)險；公眾對后處理設(shè)施安全性擔(dān)憂，選址困難；國際間在技術(shù)合作和核材料管控方面存在協(xié)調(diào)難題。1.后處理方案優(yōu)點(diǎn)：提取可裂變核素可提高核燃料利用率，減少天然鈾資源消耗；降低放射性廢物長期危害。缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，成本高，存在一定安全風(fēng)險。直接儲存方案優(yōu)點(diǎn)：簡單易行，成本相對較低。缺點(diǎn)：占用大量土地資源，需長期監(jiān)測防止泄漏，對子孫后代仍有潛在風(fēng)險。后處理方案更適合，因其能從根本上解決核燃料資源利用和放射性廢物危害問題，雖有挑戰(zhàn)但符合可持續(xù)發(fā)展需求。2.原因：設(shè)備老化和維護(hù)不當(dāng)。危害：污染周邊環(huán)境，危害動植物生存