裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院

《核輻射探測實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在核反應(yīng)堆的啟動(dòng)過程中，需要逐步提升功率并確保各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定。假設(shè)一個(gè)新建成的核反應(yīng)堆首次啟動(dòng)，操作人員需要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行操作。以下關(guān)于核反應(yīng)堆啟動(dòng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.啟動(dòng)過程中需要密切監(jiān)測中子通量、溫度、壓力等關(guān)鍵參數(shù)的變化B.逐步引入反應(yīng)性，控制功率上升的速率，以避免出現(xiàn)異常情況C.核反應(yīng)堆的啟動(dòng)可以在短時(shí)間內(nèi)快速完成，不需要經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)試和驗(yàn)證D.啟動(dòng)過程中需要對安全系統(tǒng)進(jìn)行測試和驗(yàn)證，確保其在緊急情況下能夠正常工作2、在核輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中，劑量限值是重要的指標(biāo)。假設(shè)一個(gè)職業(yè)輻射工作人員，以下關(guān)于劑量限值的理解，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.劑量限值是為了防止確定性效應(yīng)和隨機(jī)性效應(yīng)的發(fā)生而設(shè)定的B.只要在劑量限值以內(nèi)，輻射照射就不會對健康造成任何損害C.不同類型的輻射，其劑量限值可能不同D.劑量限值應(yīng)根據(jù)科學(xué)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷修訂和完善3、在核反應(yīng)堆的燃料管理中，需要優(yōu)化燃料的裝載和換料方案。假設(shè)一個(gè)壓水堆的運(yùn)行周期為18個(gè)月，已知燃料組件的初始富集度和燃耗深度。如果要延長運(yùn)行周期，同時(shí)保證反應(yīng)堆的安全性，應(yīng)該如何調(diào)整燃料裝載方案？（）A.增加燃料組件數(shù)量B.提高燃料初始富集度C.改變?nèi)剂辖M件的布置D.以上方法結(jié)合使用4、核技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用越來越廣泛，例如正電子發(fā)射斷層掃描（PET）。假設(shè)對一位患者進(jìn)行PET檢查，以下關(guān)于PET原理和優(yōu)勢的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.通過探測正電子與電子湮滅產(chǎn)生的γ光子對，獲取體內(nèi)代謝信息B.PET能夠提供高分辨率的解剖結(jié)構(gòu)圖像，比傳統(tǒng)X射線更清晰C.可以用于腫瘤的早期診斷和治療效果評估D.需要使用放射性藥物標(biāo)記特定的生物分子，注入體內(nèi)進(jìn)行成像5、核科學(xué)中的核素遷移研究對于環(huán)境評估具有重要意義。假設(shè)我們研究放射性核素在土壤和地下水中的遷移行為，那么影響核素遷移的因素有哪些（如土壤類型、水流速度）？如何建立數(shù)學(xué)模型來描述核素的遷移過程？怎樣通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性？（）A.多種因素作用，運(yùn)用物理化學(xué)原理，開展模擬實(shí)驗(yàn)，不斷修正模型B.主要是化學(xué)作用，參考相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測，確保模型可靠C.常見物理過程，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，組織實(shí)驗(yàn)室測試，提高模型精度D.以上均不正確6、在核醫(yī)學(xué)中，放射性同位素的應(yīng)用廣泛。假設(shè)使用碘-131進(jìn)行甲狀腺疾病的診斷和治療，以下關(guān)于碘-131特性和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.碘-131發(fā)射的β射線可以破壞甲狀腺組織，達(dá)到治療目的B.甲狀腺對碘有特殊的攝取能力，使得碘-131能夠集中在甲狀腺部位C.碘-131的半衰期較短，有利于在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮作用，同時(shí)減少對身體的長期影響D.碘-131在診斷和治療過程中，對周圍正常組織沒有任何輻射損傷7、在核技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域時(shí)，輻射加工是常見的手段之一。假設(shè)使用電子束對食品進(jìn)行殺菌處理，以下關(guān)于輻射加工效果和影響因素的分析，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.適當(dāng)劑量的輻射可以有效殺滅微生物，延長食品保質(zhì)期B.輻射劑量過高可能會影響食品的品質(zhì)和營養(yǎng)成分C.食品的包裝材料對輻射的穿透性沒有影響D.輻射加工的效果與食品的種類、初始微生物含量等因素有關(guān)8、核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景。關(guān)于放射性同位素示蹤技術(shù)在水污染監(jiān)測中的應(yīng)用，以下哪項(xiàng)說法是不正確的？（）A.向水體中投放特定的放射性同位素標(biāo)記物，通過檢測其在水中的分布和遷移，可以了解水流運(yùn)動(dòng)和污染物擴(kuò)散情況B.放射性同位素示蹤技術(shù)具有靈敏度高、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，但也存在放射性污染的風(fēng)險(xiǎn)C.選擇合適的放射性同位素標(biāo)記物應(yīng)考慮其半衰期、化學(xué)性質(zhì)和對環(huán)境的影響等因素D.放射性同位素示蹤技術(shù)只能用于實(shí)驗(yàn)室研究，不能用于實(shí)際的水環(huán)境監(jiān)測和治理9、核技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用可以幫助確定文物的年代。關(guān)于碳-14測年法，以下哪項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.碳-14測年法基于生物體在存活期間對碳-14的吸收和死后碳-14的衰變B.該方法適用于測定有機(jī)物質(zhì)的年代，如木材、骨骼、織物等C.碳-14的半衰期很長，約為5730年，因此可以測定非常古老的文物年代D.碳-14測年法的結(jié)果非常精確，不受任何因素的影響10、在核輻射監(jiān)測中，環(huán)境γ輻射劑量率的測量對于評估輻射環(huán)境水平非常重要。測量環(huán)境γ輻射劑量率的儀器通常需要定期校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的目的是（）A.提高測量精度B.延長儀器使用壽命C.降低測量成本D.簡化操作流程11、放射性廢物的處理和處置是核工業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。某核設(shè)施產(chǎn)生了一批低放射性廢物，其放射性活度為10^(6)Bq，主要包含短半衰期的同位素。如果采用近地表處置的方式，在經(jīng)過10個(gè)半衰期后，這批廢物的放射性活度大約降低到多少？（）A.100BqB.10BqC.1BqD.0.1Bq12、核技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用越來越廣泛。假設(shè)使用放射性同位素標(biāo)記的抗體檢測食品中的某種污染物，已知抗體的特異性和檢測的靈敏度。如果食品中的污染物含量很低，檢測結(jié)果的可靠性會如何？（）A.降低B.提高C.不受影響D.無法判斷13、在核燃料循環(huán)中，鈾的濃縮是一個(gè)關(guān)鍵步驟。已知一種氣體離心法鈾濃縮技術(shù)，初始鈾-235豐度為3%的鈾氣體進(jìn)入離心機(jī)，經(jīng)過多次分離后，出口處鈾-235豐度達(dá)到5%。若初始?xì)怏w流量為1000mol/s，出口流量為800mol/s，計(jì)算鈾-235的流量增加量：（）A.16mol/sB.20mol/sC.24mol/sD.28mol/s14、核反應(yīng)堆中的燃料組件通常由多個(gè)燃料棒組成。燃料棒的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對反應(yīng)堆的性能和安全性有重要影響。燃料棒一般采用（）A.純鈾金屬B.鈾化合物C.鈾合金D.以上都可以15、在核技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域時(shí)，輻射加工是一種常見的手段。例如，利用輻射對材料進(jìn)行改性。已知材料的初始性能和輻射劑量，若要預(yù)測改性后的材料性能變化，還需要了解以下哪個(gè)方面的知識？（）A.輻射與物質(zhì)相互作用的微觀機(jī)制B.材料的化學(xué)成分C.加工過程中的溫度和濕度條件D.以上都是16、在核材料的檢測和分析中，常常使用質(zhì)譜儀來測量同位素的豐度。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，無法分辨D.不確定，取決于其他因素17、核廢物的處理和處置是核工業(yè)面臨的重要問題。對于高放核廢物的處理方法，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.深地質(zhì)處置是將高放核廢物深埋在地下數(shù)百米甚至上千米的穩(wěn)定地質(zhì)層中，使其與人類生活環(huán)境長期隔離B.玻璃固化是將高放核廢物與玻璃原料混合，經(jīng)高溫熔融形成穩(wěn)定的玻璃固化體，降低放射性核素的遷移性C.高放核廢物可以直接排放到海洋中，利用海洋的巨大稀釋能力來降低其危害D.高放核廢物的處理需要綜合考慮安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響等多方面因素18、核科學(xué)中的核素分類方法眾多。對于放射性核素的分類，以下哪項(xiàng)是不正確的？（）A.根據(jù)半衰期的長短，可以將放射性核素分為長半衰期核素和短半衰期核素B.按照放射性核素的來源，可以分為天然放射性核素和人工放射性核素C.基于放射性核素發(fā)射的射線類型，可分為α放射性核素、β放射性核素和γ放射性核素等D.放射性核素的分類方法是固定不變的，不會隨著研究的深入和應(yīng)用的拓展而改變19、核科學(xué)中的輻射劑量學(xué)研究輻射對人體和生物體的影響。關(guān)于輻射劑量的概念和單位，以下說法不正確的是：（）A.吸收劑量表示單位質(zhì)量物質(zhì)吸收的輻射能量，單位是戈瑞（Gy）B.當(dāng)量劑量考慮了不同類型輻射的生物效應(yīng)差異，單位是希沃特（Sv）C.有效劑量是對人體受到的不同部位和不同類型輻射的綜合度量D.輻射劑量的大小與輻射的類型、能量、照射時(shí)間和照射部位無關(guān)20、在核反應(yīng)堆的燃料管理中，需要合理安排燃料的裝載和換料方案。某壓水堆采用1/3換料方案，即每次換料更換1/3的燃料組件。如果反應(yīng)堆運(yùn)行一個(gè)周期后，燃料的燃耗深度達(dá)到30000MWd/t，新燃料的初始富集度為3%，那么經(jīng)過三個(gè)運(yùn)行周期后，燃料的平均富集度大約是多少？（）A.1.5%B.1.8%C.2.0%D.2.2%二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在核科學(xué)與技術(shù)中，核反應(yīng)堆的熱工水力實(shí)驗(yàn)研究是重要的研究手段。請全面闡述熱工水力實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和方法，如流動(dòng)可視化實(shí)驗(yàn)、傳熱實(shí)驗(yàn)、臨界熱流密度實(shí)驗(yàn)等。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法，以及如何將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和安全分析。探討如何通過實(shí)驗(yàn)研究來驗(yàn)證和改進(jìn)理論模型和計(jì)算方法。2、（本題5分）在核科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，放射性同位素的制備和應(yīng)用是常見的操作。請全面論述放射性同位素的制備方法（如反應(yīng)堆生產(chǎn)、加速器生產(chǎn)等），分析其在示蹤實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)治療、工業(yè)檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和實(shí)例。探討放射性同位素使用過程中的安全管理和防護(hù)要求。3、（本題5分）闡述核廢物的分類和特點(diǎn)，包括高放廢物、中放廢物和低放廢物。分析核廢物的產(chǎn)生來源、放射性衰變特性和潛在的環(huán)境危害。同時(shí)，探討目前國內(nèi)外處理和處置核廢物的主要方法和技術(shù)，如地質(zhì)處置、深地層鉆孔處置等，并評估其有效性和面臨的挑戰(zhàn)。4、（本題5分）詳細(xì)分析核科學(xué)與技術(shù)中的核反應(yīng)堆的事故分析方法，包括確定論分析、概率論分析、故障樹分析等。解釋事故分析的目的和主要內(nèi)容，如事故序列、后果預(yù)測等。分析事故分析在核安全監(jiān)管和應(yīng)急準(zhǔn)備中的應(yīng)用，舉例說明在歷史核反應(yīng)堆事故中的分析和教訓(xùn)。5、（本題5分）在核科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，輻射劑量學(xué)是研究輻射對生物體產(chǎn)生影響的重要學(xué)科。請?jiān)敿?xì)闡述輻射劑量的定義、單位和測量方法，分析不同類型輻射（如外照射、內(nèi)照射）對生物體的劑量計(jì)算方法和影響因素。探討輻射劑量與生物效應(yīng)之間的關(guān)系，以及如何在輻射防護(hù)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用中準(zhǔn)確評估和控制輻射劑量。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某核電廠的壓水堆，其壓力容器內(nèi)徑為400cm，壁厚為20cm，設(shè)計(jì)壓力為16MPa。材料的許用應(yīng)力為150MPa，計(jì)算壓力容器的最小壁厚應(yīng)是多少。若實(shí)際壁厚為25cm，求壓力容器的安全裕度。2、（本題5分）某研究用反應(yīng)堆，其活性區(qū)由均勻分布的燃料元件組成，燃料元件為鈾-235，富集度為3.5%。活性區(qū)的半徑為45cm，高度為90cm，熱中子通量為1.5×10^13n/(cm2·s)，鈾-235的微觀裂變截面為580×10^-24cm2。計(jì)算反應(yīng)堆的熱功率。若反應(yīng)堆運(yùn)行80天，求總共釋放的能量。3、（本題5分）一個(gè)研究用的微型核聚變反應(yīng)堆，等離子體的約束時(shí)間為100ms，等離子體的溫度為5keV，密度為2×10^20m3。核聚變反應(yīng)的能量釋放率為3.5×10^-11J/(m3·s)，計(jì)算反應(yīng)堆的輸出功率。4、（本題5分）某核電廠的一回路壓力邊界，設(shè)計(jì)壓力為18MPa，材料的許用應(yīng)力為250MPa。假設(shè)壓力邊界為圓柱形，內(nèi)徑為2m，計(jì)算壓力邊界的最小壁厚。5、（本題5分）一個(gè)壓水堆核電廠，堆芯活性區(qū)高度為3.66m，等效直徑為3.04m，燃料組件采用17×17排列，每個(gè)組件包含264根燃料棒。燃料棒外徑為9.5mm，芯塊直徑為8.192mm，鈾-235的富集度為3.2%。已知堆芯平均熱中子通量為2.8×10^13n/(cm2·s)，計(jì)算堆芯的熱功率和燃料的燃耗深度。同時(shí)分析影響堆芯功率分布的因素以及如何優(yōu)化燃料組件的布置以提高堆芯性能。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述核科學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，如放射性示蹤技術(shù)在水污染監(jiān)測