自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)寧夏藝術(shù)職業(yè)學(xué)院

《核技術(shù)應(yīng)用發(fā)展與創(chuàng)新》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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．）1、在核輻射監(jiān)測(cè)中，個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)是保障工作人員安全的重要措施。假設(shè)一位核設(shè)施工作人員需要佩戴個(gè)人劑量計(jì)，以下關(guān)于個(gè)人劑量計(jì)的選擇和使用的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.個(gè)人劑量計(jì)的類型包括膠片劑量計(jì)、熱釋光劑量計(jì)和電子劑量計(jì)等B.劑量計(jì)應(yīng)佩戴在身體表面靠近輻射源的位置，以準(zhǔn)確測(cè)量劑量C.個(gè)人劑量計(jì)需要定期更換和校準(zhǔn)，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性D.工作人員可以根據(jù)自己的感覺和經(jīng)驗(yàn)判斷是否受到了過(guò)量輻射，而不必依賴個(gè)人劑量計(jì)2、在核材料的檢測(cè)和分析中，常常使用質(zhì)譜儀來(lái)測(cè)量同位素的豐度。某質(zhì)譜儀能夠分辨質(zhì)量相差0.1原子質(zhì)量單位的同位素。對(duì)于鈾-235和鈾-238兩種同位素，其質(zhì)量分別約為235和238原子質(zhì)量單位。使用該質(zhì)譜儀能否有效區(qū)分這兩種同位素？（）A.能，清晰區(qū)分B.能，較難區(qū)分C.不能，無(wú)法分辨D.不確定，取決于其他因素3、在核反應(yīng)堆的燃料管理中，需要優(yōu)化燃料的布置和換料策略。假設(shè)一個(gè)壓水堆在運(yùn)行一定周期后需要換料，那么如何確定換料的時(shí)間和新燃料的裝載位置？燃料管理對(duì)反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)性和安全性有怎樣的影響？怎樣通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算方法來(lái)優(yōu)化燃料管理方案？（）A.根據(jù)燃耗計(jì)算，影響成本和風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)用優(yōu)化算法，持續(xù)改進(jìn)方案B.依照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，考慮資源利用，采用傳統(tǒng)方法，保障穩(wěn)定運(yùn)行C.依據(jù)設(shè)計(jì)壽命，關(guān)注市場(chǎng)價(jià)格，借助模擬軟件，滿足需求即可D.以上均不正確4、核反應(yīng)堆中的燃料元件在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生裂變產(chǎn)物，這些裂變產(chǎn)物的放射性和毒性各不相同。假設(shè)某燃料元件運(yùn)行了一定時(shí)間后，產(chǎn)生了一種半衰期為20年的裂變產(chǎn)物，初始活度為10^(12)Bq。經(jīng)過(guò)60年后，該裂變產(chǎn)物的活度大約變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.1.25×10^(11)BqB.2.5×10^(11)BqC.5×10^(11)BqD.1×10^(12)Bq5、在核反應(yīng)堆的停堆過(guò)程中，需要采取一系列措施確保安全。以下哪種措施是為了防止停堆后余熱無(wú)法排出導(dǎo)致堆芯溫度過(guò)高？（）A.啟動(dòng)應(yīng)急冷卻系統(tǒng)B.插入全部控制棒C.關(guān)閉主泵D.以上都是6、核技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如無(wú)損檢測(cè)、輻射加工等。在無(wú)損檢測(cè)中，利用γ射線檢測(cè)金屬部件內(nèi)部的缺陷，其依據(jù)是（）A.γ射線的穿透能力和不同物質(zhì)對(duì)γ射線的吸收差異B.γ射線的電離作用C.γ射線的熒光效應(yīng)D.γ射線的化學(xué)效應(yīng)7、在核輻射防護(hù)中，個(gè)人防護(hù)用品起著重要的作用。常見的個(gè)人防護(hù)用品有防護(hù)服、防護(hù)手套、防護(hù)眼鏡等。這些防護(hù)用品的防護(hù)性能主要取決于（）A.材料的厚度和密度B.材料的顏色和款式C.材料的價(jià)格和品牌D.材料的柔軟度和舒適度8、核反應(yīng)堆的反應(yīng)性控制方式有多種。某研究堆采用控制棒來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)性，控制棒材料為銀-銦-鎘合金。當(dāng)控制棒完全插入堆芯時(shí)，能夠引入的負(fù)反應(yīng)性為0.05。若要使反應(yīng)堆停堆，至少需要插入多少根這樣的控制棒？（假設(shè)每根控制棒引入的反應(yīng)性相同，且反應(yīng)堆的初始反應(yīng)性為0.1）（）A.2根B.3根C.4根D.5根9、核電廠的選址需要綜合考慮多種因素。假設(shè)一個(gè)地區(qū)正在評(píng)估建設(shè)核電廠的可行性，以下關(guān)于選址要求的分析，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.應(yīng)遠(yuǎn)離人口密集區(qū)和重要的生態(tài)保護(hù)區(qū)，以降低潛在風(fēng)險(xiǎn)B.地質(zhì)條件穩(wěn)定，能夠承受地震等自然災(zāi)害的影響C.有充足的水源用于冷卻反應(yīng)堆，并且便于排放余熱D.當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平是選址的首要考慮因素，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)優(yōu)先建設(shè)10、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括輻射育種、食品輻照保鮮等。輻射育種通過(guò)誘發(fā)植物基因突變來(lái)選育優(yōu)良品種。在輻射育種過(guò)程中，選擇合適的輻射劑量至關(guān)重要。如果輻射劑量過(guò)低，可能會(huì)：（）A.無(wú)法產(chǎn)生變異B.產(chǎn)生過(guò)多有害變異C.變異效果不明顯D.導(dǎo)致植株死亡11、核廢物處置是核工業(yè)面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。假設(shè)要處置一批低放射性廢物，有多種處置方案可供選擇，如淺地層埋藏、海洋投放等。已知廢物的放射性活度、半衰期和環(huán)境影響，如果要選擇一種對(duì)環(huán)境影響最小的處置方案，應(yīng)該考慮哪些因素？（）A.處置成本B.放射性衰減速度C.與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用D.以上都是12、在核電廠的運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)反應(yīng)堆的功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。常用的功率測(cè)量方法有中子通量測(cè)量、熱量產(chǎn)生測(cè)量等。假設(shè)反應(yīng)堆功率發(fā)生了突然的變化，以下哪種測(cè)量方法能夠更快速地反映功率的變化？（）A.中子通量測(cè)量B.熱量產(chǎn)生測(cè)量C.兩者同樣快速D.無(wú)法確定13、在核科學(xué)研究中，中子散射技術(shù)是一種重要的研究手段。中子散射可以用于研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性。中子散射的優(yōu)勢(shì)在于（）A.中子與原子核的相互作用較強(qiáng)B.中子的穿透能力較弱C.中子的產(chǎn)生和探測(cè)比較容易D.中子不會(huì)對(duì)樣品造成損傷14、核電廠的應(yīng)急電源系統(tǒng)在事故情況下保障重要設(shè)備的供電。某核電廠應(yīng)急電源的容量為1000kW，持續(xù)供電時(shí)間要求為4小時(shí)。若負(fù)載功率為500kW，計(jì)算應(yīng)急電源所需的儲(chǔ)能容量。A.2000kWhB.4000kWhC.6000kWhD.8000kWh15、在核材料的檢測(cè)和分析中，質(zhì)譜技術(shù)是一種常用的方法。它可以精確測(cè)量元素的同位素組成和含量。假設(shè)要檢測(cè)一種未知的核材料樣品，質(zhì)譜技術(shù)能夠提供的關(guān)鍵信息是：（）A.元素種類B.同位素比例C.雜質(zhì)含量D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)分析核科學(xué)與技術(shù)中的核醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，如SPECT、PET/CT、MRI與核醫(yī)學(xué)的融合等。解釋這些技術(shù)的原理和優(yōu)勢(shì)，以及在疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展。分析核醫(yī)學(xué)影像技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向，舉例說(shuō)明在腫瘤分期、神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷中的應(yīng)用。2、（本題5分）核科學(xué)與技術(shù)中的核數(shù)據(jù)對(duì)于反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、核反應(yīng)計(jì)算、輻射防護(hù)等方面至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述核數(shù)據(jù)的類型（如截面數(shù)據(jù)、衰變數(shù)據(jù)等）和來(lái)源，分析核數(shù)據(jù)的不確定性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。探討如何評(píng)估和改進(jìn)核數(shù)據(jù)的質(zhì)量，以及如何在實(shí)際應(yīng)用中合理處理核數(shù)據(jù)的不確定性。3、（本題5分）全面論述核科學(xué)與技術(shù)中的核技術(shù)在材料表面改性中的應(yīng)用，如離子注入、等離子體表面處理等。分析這些技術(shù)對(duì)材料表面性能（如硬度、耐磨性、耐腐蝕性）的改善機(jī)制。解釋如何選擇合適的核技術(shù)方法進(jìn)行材料表面改性，舉例說(shuō)明在航空航天、汽車工業(yè)中的應(yīng)用。4、（本題5分）核輻射探測(cè)是核科學(xué)研究和應(yīng)用的重要手段。深入論述核輻射探測(cè)的基本原理和方法，包括電離室、閃爍探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器等常見探測(cè)器的工作機(jī)制。分析影響核輻射探測(cè)精度和效率的因素，如探測(cè)器性能、輻射能量和類型等。探討核輻射探測(cè)在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，并舉例說(shuō)明其在解決實(shí)際問(wèn)題中的關(guān)鍵作用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述核反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括緊急停堆系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)、安全殼結(jié)構(gòu)等。分析可能導(dǎo)致核反應(yīng)堆事故的原因（如設(shè)計(jì)缺陷、人為失誤、自然災(zāi)害等），探討如何通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和管理措施提高核反應(yīng)堆的安全性，以及在事故發(fā)生時(shí)應(yīng)采取的應(yīng)急響應(yīng)策略。2、（本題5分）詳細(xì)論述核輻射劑量學(xué)的基本概念和測(cè)量方法，包括吸收劑量、當(dāng)量劑量和有效劑量的定義和計(jì)算。分析不同輻射場(chǎng)中劑量的測(cè)量技術(shù)和誤差來(lái)源，探討如何提高輻射劑量測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。3、（本題5分）詳細(xì)闡述核技術(shù)在工業(yè)過(guò)程控制中的應(yīng)用，如料位測(cè)量、密度測(cè)量、厚度測(cè)量等。分析核技術(shù)在工業(yè)過(guò)程控制中的精度、可靠性和實(shí)時(shí)性。討論在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中核技術(shù)應(yīng)用的適應(yīng)性、干擾因素和解決方案，以及與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的比較和集成。4、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)中的核醫(yī)學(xué)成像儀器的發(fā)展。分析正電子發(fā)射斷層掃描（PET）、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）、磁共振成像（MRI）等核醫(yī)學(xué)成像儀器的技術(shù)進(jìn)展和臨床應(yīng)用。探討多模態(tài)成像（如PET/CT、PET/MRI）的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向，以及核醫(yī)學(xué)成像儀器在疾病早期診斷、精準(zhǔn)治療和療效評(píng)估中的作用。5、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)技術(shù)在放射性同位素生產(chǎn)中的工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制，包括同位素分離技術(shù)、靶材制備和輻照條件控制。分析放射性同位素的市場(chǎng)需求和供應(yīng)現(xiàn)狀，探討如何提高同位素生產(chǎn)的效率和滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某核反應(yīng)堆的冷卻劑系統(tǒng)中，冷卻劑的流量為8000kg/s，入口溫度為280°C，出口溫度為320°C。堆芯的熱功率為1500MW，冷卻劑的比熱容為5000J/(kg·K)。計(jì)算冷卻劑在堆芯內(nèi)吸收的熱量，以及冷卻劑的溫升是否滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，分析冷卻劑在管道中的流動(dòng)阻力，假設(shè)管道的摩擦系數(shù)為0.02，管道長(zhǎng)度為50m，內(nèi)徑為0.5m。2、（本題10分）在一個(gè)核反應(yīng)堆的熱工水力分析中，冷卻劑在燃料組件內(nèi)的流動(dòng)速度為5m/s，通道的當(dāng)量直徑為10mm，冷卻劑的動(dòng)力粘度為0.001Pa·s。計(jì)算雷諾數(shù)，判斷流動(dòng)狀態(tài)是層流還是湍流。同時(shí)，分析流動(dòng)狀態(tài)對(duì)傳熱和壓降的影響。3、（本題10分）在一個(gè)核輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)中，使用了一個(gè)蓋革計(jì)數(shù)器來(lái)測(cè)量放射性粒子的計(jì)數(shù)