學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁江蘇衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院

《核數(shù)據(jù)處理課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在核反應(yīng)堆材料研究中，需要考慮材料在高溫、高壓和強(qiáng)輻射環(huán)境下的腐蝕行為。假設(shè)一種新型合金被用于反應(yīng)堆壓力容器，已知反應(yīng)堆內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和合金的成分。如果合金中的某種元素含量增加，其抗腐蝕性能會如何變化？（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱2、在核輻射防護(hù)中，屏蔽材料的選擇需要考慮多種因素。某輻射場所需要屏蔽能量為1MeV的中子，以下哪種材料的屏蔽效果較好？（）A.鉛B.混凝土C.石蠟D.鐵3、核輻射的類型包括α射線、β射線和γ射線等。α射線由氦原子核組成，β射線是電子流，γ射線是高能電磁波。在這三種射線中，穿透能力最強(qiáng)的是（）A.α射線B.β射線C.γ射線D.三者穿透能力相同4、核技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如無損檢測、輻照加工等。關(guān)于核技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用及優(yōu)勢，以下說法錯誤的是：（）A.無損檢測利用射線穿透物體的能力，檢測物體內(nèi)部的缺陷，不破壞被檢測物體B.輻照加工可以用于食品保鮮、材料改性等，能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能C.核技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中不會產(chǎn)生任何輻射污染和安全隱患D.與傳統(tǒng)技術(shù)相比，核技術(shù)在某些工業(yè)領(lǐng)域具有高效、精準(zhǔn)、節(jié)能等優(yōu)勢5、在核反應(yīng)堆的堆芯設(shè)計(jì)中，燃料組件的布置需要考慮多種因素。已知一種壓水堆的燃料組件由264根燃料棒組成，每根燃料棒的直徑為10mm，組件的邊長為200mm。計(jì)算燃料組件的柵距：（）A.10mmB.12mmC.14mmD.16mm6、在核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)中，需要考慮中子的慢化過程。常用的中子慢化劑有輕水、重水和石墨等。與其他慢化劑相比，重水作為慢化劑的優(yōu)點(diǎn)是（）A.慢化能力強(qiáng)，吸收中子少B.價(jià)格便宜，容易獲取C.熱穩(wěn)定性好，不易發(fā)生相變D.對反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)要求低7、核技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用可以幫助測定文物的年代。碳-14測年法是常用的方法之一，其原理基于？（）A.碳-14的半衰期B.碳-14的放射性強(qiáng)度C.碳-14與其他同位素的比例D.以上都不是8、核廢料的處理是核工業(yè)面臨的一個重要問題。核廢料具有高放射性和長半衰期的特點(diǎn)。目前，常見的核廢料處理方法有地質(zhì)處置、深海處置等。地質(zhì)處置的主要原理是（）A.將核廢料深埋在地下穩(wěn)定的地質(zhì)層中B.將核廢料沉入深海底部C.利用化學(xué)反應(yīng)降低核廢料的放射性D.對核廢料進(jìn)行焚燒處理9、核技術(shù)在食品安全檢測中可以檢測出微量的污染物和添加劑。對于一種新型的食品，已知其成分和可能的污染途徑，若要確定檢測方案，還需要考慮以下哪個因素？（）A.檢測方法的靈敏度B.食品的保質(zhì)期C.市場對檢測結(jié)果的接受程度D.以上都是10、核反應(yīng)堆的熱中子能譜對反應(yīng)性有一定影響。已知某反應(yīng)堆的熱中子平均能量為0.025eV，中子通量密度為10^14n/(cm2·s)。計(jì)算熱中子的能量密度。A.4×10^-8J/cm3B.8×10^-8J/cm3C.1.6×10^-7J/cm3D.3.2×10^-7J/cm311、核電廠的廢物處理系統(tǒng)包括放射性液體廢物處理、氣體廢物處理和固體廢物處理等。對于放射性固體廢物，通常的處理方法是（）A.壓縮后直接填埋B.經(jīng)過固化處理后深埋C.焚燒后排放到大氣中D.回收利用12、核反應(yīng)堆的停堆過程同樣需要謹(jǐn)慎操作。假設(shè)一個正在運(yùn)行的反應(yīng)堆需要緊急停堆，以下關(guān)于停堆方法和后續(xù)處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.迅速插入控制棒，使反應(yīng)堆快速進(jìn)入次臨界狀態(tài)B.停堆后，需要繼續(xù)監(jiān)測堆芯的溫度和壓力，防止余熱導(dǎo)致危險(xiǎn)C.緊急停堆后，反應(yīng)堆可以立即重新啟動，恢復(fù)正常運(yùn)行D.停堆過程中，要確保冷卻劑系統(tǒng)正常運(yùn)行，帶走堆芯的余熱13、核科學(xué)中的粒子加速器是一種重要的研究工具。假設(shè)一個同步加速器正在運(yùn)行，用于加速帶電粒子到高能量。以下關(guān)于粒子加速器的原理和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.利用電磁場對帶電粒子施加作用力，使其不斷加速B.同步加速器中的磁場強(qiáng)度隨時(shí)間變化，以保持粒子的同步加速C.粒子加速器可以產(chǎn)生高能量、高強(qiáng)度的粒子束，用于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用D.粒子加速器的建設(shè)和運(yùn)行成本較低，技術(shù)難度不大14、在核輻射防護(hù)中，屏蔽材料的選擇非常重要。某實(shí)驗(yàn)室需要對一個強(qiáng)γ射線源進(jìn)行屏蔽，考慮使用鉛、混凝土或鐵作為屏蔽材料。鉛具有較高的密度和對γ射線的衰減能力，但價(jià)格昂貴；混凝土成本較低，但屏蔽效果相對較差；鐵的屏蔽性能介于兩者之間。如果要求在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳的屏蔽效果，同時(shí)考慮成本因素，應(yīng)該選擇哪種材料？（）A.鉛B.混凝土C.鐵D.組合使用以上材料15、核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用可以改善材料的性能。假設(shè)使用離子注入技術(shù)對金屬材料進(jìn)行改性，以下關(guān)于離子注入效果的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以改變材料的表面硬度和耐磨性B.能夠引入新的元素，形成特殊的合金相C.離子注入對材料的微觀結(jié)構(gòu)沒有影響D.可以提高材料的抗腐蝕性能16、對于核聚變反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)可控核聚變是人類能源發(fā)展的重要目標(biāo)之一。托卡馬克裝置是目前研究核聚變的重要實(shí)驗(yàn)裝置。假設(shè)在某托卡馬克裝置中，等離子體的溫度為10keV，密度為10^20m^-3，約束時(shí)間為1s，計(jì)算此時(shí)的聚變功率密度。A.10^10W/m^3B.10^11W/m^3C.10^12W/m^3D.10^13W/m^317、核反應(yīng)堆的啟動過程是一個復(fù)雜的操作，需要嚴(yán)格控制各種參數(shù)。已知反應(yīng)堆的初始狀態(tài)和啟動程序，若要確保啟動過程的安全平穩(wěn)，還需要密切監(jiān)測以下哪個參數(shù)的變化？（）A.中子通量的增長速率B.冷卻劑的溫度梯度C.反應(yīng)堆的壓力波動D.以上都是18、在核輻射防護(hù)中，需要了解輻射劑量的概念和計(jì)算方法。假設(shè)一個工作人員在核設(shè)施中工作，受到了多種輻射源的照射。那么輻射劑量的單位有哪些（如希沃特、戈瑞）？如何準(zhǔn)確測量和評估工作人員所接受的輻射劑量？為了將輻射劑量控制在安全范圍內(nèi)，需要采取哪些防護(hù)措施（如時(shí)間防護(hù)、距離防護(hù)、屏蔽防護(hù)）？（）A.單位明確，使用專業(yè)儀器測量，綜合多種防護(hù)手段，定期體檢B.計(jì)算復(fù)雜，依靠經(jīng)驗(yàn)估算，側(cè)重單一防護(hù)方法，加強(qiáng)培訓(xùn)C.概念清晰，通過模擬計(jì)算劑量，注重屏蔽防護(hù)，做好記錄D.以上均不正確19、核輻射探測技術(shù)在核科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。某實(shí)驗(yàn)室使用蓋革計(jì)數(shù)器來測量放射性強(qiáng)度，已知其探測效率為20%，測量時(shí)間為10分鐘，計(jì)數(shù)為5000次。若放射性源的衰變常數(shù)為0.01s^(-1)，且在測量過程中源的活度不變，那么該放射性源的初始活度大約是多少？（）A.1.25×10^(5)BqB.2.5×10^(5)BqC.5×10^(5)BqD.1×10^(6)Bq20、在核反應(yīng)堆的事故分析中，需要考慮各種可能的故障模式。假設(shè)一個反應(yīng)堆發(fā)生冷卻劑喪失事故，以下關(guān)于事故后果的評估，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.堆芯可能因失去冷卻而溫度升高，導(dǎo)致燃料元件損壞B.可能會有放射性物質(zhì)釋放到環(huán)境中，造成環(huán)境污染C.只要應(yīng)急響應(yīng)及時(shí)，就不會對公眾健康產(chǎn)生任何影響D.事故的嚴(yán)重程度取決于反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)、運(yùn)行狀況和應(yīng)急措施的有效性二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述核輻射的種類（如α射線、β射線、γ射線等）及其特性，包括它們的穿透能力、電離能力和對生物體的潛在危害。分析在不同的應(yīng)用場景（如醫(yī)療、工業(yè)、科研等）中，如何有效地防護(hù)核輻射，包括防護(hù)材料的選擇、防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)和個人防護(hù)裝備的使用。2、（本題5分）闡述核醫(yī)學(xué)中的放射性藥物的研發(fā)和應(yīng)用，包括藥物的合成、標(biāo)記技術(shù)、體內(nèi)分布和代謝。分析放射性藥物在疾病診斷和治療中的作用機(jī)制和療效評估，以及如何提高藥物的特異性和安全性。3、（本題5分）核電站的安全運(yùn)行是至關(guān)重要的。請?jiān)敿?xì)論述核電站的安全系統(tǒng)，如反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)、應(yīng)急冷卻系統(tǒng)、安全殼等的設(shè)計(jì)原理和功能。分析可能導(dǎo)致核電站事故的原因，如人為失誤、設(shè)備故障、自然災(zāi)害等。解釋如何通過嚴(yán)格的安全管理、定期的安全檢查和應(yīng)急演練來保障核電站的安全運(yùn)行。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某核電廠的一回路冷卻劑系統(tǒng)中，壓力為15MPa，溫度為320°C，流量為5000kg/s。管道的直徑為0.5m，材料的許用應(yīng)力為200MPa。計(jì)算管道的壁厚，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)，分析冷卻劑在管道中的流動穩(wěn)定性，假設(shè)雷諾數(shù)為10^5。2、（本題5分）某核反應(yīng)堆的燃料元件采用平板型結(jié)構(gòu)，厚度為1cm，寬度為10cm，長度為50cm。燃料的熱產(chǎn)生率為100W/cm3，兩側(cè)表面與冷卻劑進(jìn)行換熱，傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)。冷卻劑溫度為250℃，計(jì)算燃料元件的最高溫度和平均溫度。3、（本題5分）某核電廠的一回路冷卻劑泵出現(xiàn)故障，導(dǎo)致流量降低30%。已知正常流量為2000m3/h，冷卻劑進(jìn)出口溫差為40℃，比熱容為5kJ/(kg·K)，計(jì)算故障情況下泵的輸出功率變化以及對反應(yīng)堆熱功率的影響。4、（本題5分）一個核反應(yīng)堆的燃料組件由200根燃料元件組成，每根燃料元件的熱功率為5kW，鈾-235的富集度為4%。計(jì)算燃料組件的總熱功率和鈾-235的消耗速率。若反應(yīng)堆運(yùn)行1000小時(shí)，求燃料組件的燃耗。5、（本題5分）某核電廠的蒸汽發(fā)生器中，產(chǎn)生的飽和蒸汽壓力為6MPa，溫度為275.6°C，蒸汽流量為100t/h。給水溫度為220°C，焓值分別為h飽=2780kJ/kg，h給=930kJ/kg。計(jì)算蒸汽發(fā)生器的熱功率，以及傳熱效率，假設(shè)傳熱系數(shù)為8000W/(m2·K)，傳熱面積為1000m2。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（