西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院《核輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院《核輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(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2分，共30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、核反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)對(duì)于防止核事故至關(guān)重要。在壓水堆中，設(shè)置了多重安全屏障，包括燃料包殼、一回路壓力邊界、安全殼等。當(dāng)發(fā)生一回路管道破裂的事故時(shí)，以下哪個(gè)安全屏障首先發(fā)揮作用？（）A.燃料包殼B.一回路壓力邊界C.安全殼D.以上同時(shí)發(fā)揮作用2、在核電廠的運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和檢測(cè)。對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備，通常采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。以下哪種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)出設(shè)備內(nèi)部的微小缺陷？（）A.超聲波檢測(cè)B.磁粉檢測(cè)C.滲透檢測(cè)D.以上都可以3、核輻射探測(cè)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(lái)測(cè)量放射性強(qiáng)度，已知其探測(cè)效率為20%，測(cè)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(cè)量過(guò)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)Bq4、核輻射探測(cè)器在核科學(xué)研究和應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。一種蓋革計(jì)數(shù)器用于測(cè)量放射性強(qiáng)度，已知其計(jì)數(shù)效率為10%，在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到的計(jì)數(shù)為5000。若實(shí)際放射性粒子的發(fā)射率不變，將計(jì)數(shù)效率提高到20%，相同時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)大約為：（）A.10000B.8000C.7000D.60005、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6、在核安全文化建設(shè)中，人員的素質(zhì)和意識(shí)起著重要作用。以下關(guān)于核安全文化的內(nèi)涵和要求，說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.核安全文化強(qiáng)調(diào)每個(gè)人都對(duì)核安全負(fù)有責(zé)任，從管理層到一線工作人員都要樹(shù)立安全意識(shí)B.建立完善的安全管理制度、培訓(xùn)體系和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制是核安全文化的重要組成部分C.只要遵守相關(guān)法規(guī)和操作規(guī)程，就能夠確保核設(shè)施的安全運(yùn)行，不需要培養(yǎng)安全文化D.核安全文化要求持續(xù)學(xué)習(xí)和改進(jìn)，不斷提高核安全水平7、核廢物處理與處置是核工業(yè)發(fā)展面臨的重要問(wèn)題。對(duì)于高放廢物的處理方法，以下哪項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.深地質(zhì)處置是將高放廢物埋在地下數(shù)百米甚至上千米的穩(wěn)定地質(zhì)層中B.玻璃固化是將高放廢物與玻璃形成穩(wěn)定的固體，降低放射性物質(zhì)的遷移性C.高放廢物可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后直接排放到環(huán)境中，因?yàn)槠浞派湫詴?huì)迅速衰減D.高放廢物的處理需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全評(píng)估和監(jiān)管，確保對(duì)環(huán)境和人類的影響最小化8、在核科學(xué)研究中，經(jīng)常使用中子活化分析技術(shù)來(lái)確定樣品中的元素成分和含量。已知樣品的性質(zhì)和中子源的特性，若要提高分析的精度，還需要優(yōu)化以下哪個(gè)環(huán)節(jié)？（）A.樣品的制備方法B.測(cè)量?jī)x器的分辨率C.數(shù)據(jù)分析算法D.以上都是9、在核輻射防護(hù)中，距離防護(hù)是一種有效的手段。假設(shè)某輻射源的輻射強(qiáng)度為1000Sv/h，距離輻射源1m處的劑量率為100Sv/h。當(dāng)距離增加到2m時(shí)，劑量率約為多少？（）A.25Sv/hB.50Sv/hC.75Sv/hD.100Sv/h10、在核反應(yīng)堆的熱工設(shè)計(jì)中，需要考慮燃料元件的傳熱性能。假設(shè)一種新型燃料元件的熱導(dǎo)率較高，已知反應(yīng)堆的運(yùn)行功率和冷卻劑條件。使用這種新型燃料元件對(duì)反應(yīng)堆的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生哪些好處？（）A.降低燃料溫度B.提高反應(yīng)堆功率C.減少冷卻劑流量D.以上都是11、在核輻射劑量學(xué)中，當(dāng)量劑量是一個(gè)重要的概念。已知某輻射場(chǎng)中，γ射線的吸收劑量為2Gy，輻射權(quán)重因子為1。中子的吸收劑量為1Gy，輻射權(quán)重因子為5。計(jì)算該輻射場(chǎng)的當(dāng)量劑量。A.2SvB.5SvC.7SvD.10Sv12、核技術(shù)在反恐和安檢領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，如放射性物質(zhì)檢測(cè)和爆炸物檢測(cè)。以下關(guān)于核技術(shù)在反恐和安檢中的應(yīng)用，說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.利用伽馬射線或中子探測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)隱藏的放射性物質(zhì)B.基于核分析方法可以識(shí)別爆炸物的成分和結(jié)構(gòu)C.核技術(shù)在反恐和安檢中的應(yīng)用可能會(huì)對(duì)人員造成輻射傷害，應(yīng)謹(jǐn)慎使用D.傳統(tǒng)的安檢方法完全可以替代核技術(shù)，核技術(shù)在這方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)13、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。關(guān)于輻射誘變育種，以下哪項(xiàng)說(shuō)法是不正確的？（）A.輻射誘變育種利用射線照射農(nóng)作物種子或植株，誘發(fā)基因突變，創(chuàng)造新的遺傳變異B.經(jīng)過(guò)輻射誘變處理的種子或植株，其后代可能會(huì)出現(xiàn)優(yōu)良的性狀，如高產(chǎn)、抗病等C.輻射誘變育種具有隨機(jī)性和不確定性，需要進(jìn)行大量的篩選和培育工作D.輻射誘變育種會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，因此應(yīng)謹(jǐn)慎使用14、在核科學(xué)的發(fā)展歷程中，有許多重要的實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)。關(guān)于核科學(xué)史上的重大事件，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)B.費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)的芝加哥一號(hào)反應(yīng)堆實(shí)現(xiàn)了可控核裂變，開(kāi)啟了核能利用的新時(shí)代C.查德威克發(fā)現(xiàn)中子，為理解原子核的結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)提供了重要基礎(chǔ)D.核科學(xué)的發(fā)展一直一帆風(fēng)順，沒(méi)有遇到過(guò)任何挫折和挑戰(zhàn)15、核輻射防護(hù)的原則包括時(shí)間、距離和屏蔽。假設(shè)在一個(gè)輻射工作場(chǎng)所，以下關(guān)于輻射防護(hù)措施的理解，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.減少在輻射場(chǎng)中的停留時(shí)間，可以降低接受的輻射劑量B.增加與輻射源的距離，輻射劑量會(huì)以平方反比的規(guī)律迅速減少C.選擇合適的屏蔽材料和厚度，可以有效阻擋輻射D.只要距離輻射源足夠遠(yuǎn)，就無(wú)需采取其他防護(hù)措施二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）核技術(shù)在航天領(lǐng)域有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述核技術(shù)在航天器能源供應(yīng)（如放射性同位素電池）、推進(jìn)系統(tǒng)（如核熱推進(jìn)）和太空輻射防護(hù)中的原理和應(yīng)用。分析核技術(shù)在航天應(yīng)用中的技術(shù)難點(diǎn)和解決方案，以及相關(guān)的安全和監(jiān)管要求。探討核技術(shù)在未來(lái)深空探索中的潛力和發(fā)展趨勢(shì)，并通過(guò)航天任務(wù)中的核技術(shù)應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）核反應(yīng)堆的材料輻照損傷是影響反應(yīng)堆長(zhǎng)期運(yùn)行的重要因素。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述材料在輻照環(huán)境下的微觀結(jié)構(gòu)變化和性能退化機(jī)制，如硬化、脆化、腫脹等。分析不同材料（如金屬、陶瓷、復(fù)合材料）的輻照耐受性和改進(jìn)方法，探討在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)中如何選擇和優(yōu)化材料以減少輻照損傷的影響。3、（本題5分）核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。請(qǐng)全面闡述核技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物處理和生態(tài)修復(fù)等方面的應(yīng)用潛力和實(shí)例。分析這些應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和局限性。探討如何推動(dòng)核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的更廣泛應(yīng)用，同時(shí)降低其可能帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)中的同步輻射技術(shù)及其在多學(xué)科研究中的應(yīng)用，包括同步輻射光源的原理、特性和在物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域的研究實(shí)例。分析同步輻射技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)前沿科學(xué)研究的推動(dòng)作用，探討如何加強(qiáng)同步輻射設(shè)施的建設(shè)和利用。2、（本題5分）全面論述核反應(yīng)堆燃料元件的設(shè)計(jì)和制造要求。分析燃料元件的結(jié)構(gòu)形式（如柱狀、板狀等）對(duì)反應(yīng)堆性能的影響，燃料芯塊的材料選擇和制備工藝，以及包殼材料的特性和功能。探討在反應(yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中，燃料元件的性能變化和可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如燃料腫脹、包殼破裂等。3、（本題5分）全面論述核聚變的原理和實(shí)現(xiàn)條件，比較核聚變與核裂變?cè)谀茉蠢梅矫娴膬?yōu)缺點(diǎn)。探討當(dāng)前核聚變研究的主要技術(shù)路線（如磁約束核聚變、慣性約束核聚變），分析其面臨的技術(shù)難題以及可能的解決方案，并展望核聚變作為未來(lái)能源的前景。4、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)中的核反應(yīng)截面測(cè)量技術(shù)和方法，包括直接測(cè)量法、間接測(cè)量法和理論計(jì)算方法。分析核反應(yīng)截面數(shù)據(jù)在核工程、核天體物理等領(lǐng)域的重要性，探討如何提高核反應(yīng)截面測(cè)量的精度和拓展測(cè)量的能區(qū)。5、（本題5分）論述核反應(yīng)堆中的安全殼系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)要求。解釋安全殼在防止放射性物質(zhì)泄漏、承受事故壓力和溫度、包容堆芯熔融物等方面的關(guān)鍵作用。分析安全殼的結(jié)構(gòu)形式（如預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼結(jié)構(gòu)）、通風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。探討如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬來(lái)驗(yàn)證安全殼的性能，確保在嚴(yán)重事故情況下的有效性。四、計(jì)算題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某核材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，使用中子活化分析方法檢測(cè)樣品中的元素含量。樣品受到中子輻照后，產(chǎn)生的放射性核素的半衰期為5小時(shí)。輻照結(jié)束后經(jīng)過(guò)10小時(shí)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)數(shù)率為1000counts/s。計(jì)算樣品中該元素的含量，并分析中子活化分析的精度和適用范圍。2、（本題10分）在一個(gè)核科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，使用了一個(gè)中子源，其產(chǎn)生的中子能量為1MeV，強(qiáng)度為10^8n/s。實(shí)驗(yàn)裝置周圍設(shè)置了一層屏