貴州銅仁數(shù)據(jù)職業(yè)學(xué)院《核輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)貴州銅仁數(shù)據(jù)職業(yè)學(xué)院《核輻射探測(cè)實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）》

2023-2024學(xué)年第二學(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30個(gè)小題，每小題1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、核技術(shù)在食品安全檢測(cè)中可以檢測(cè)食品中的農(nóng)藥殘留、重金屬污染等。例如，利用中子活化分析可以檢測(cè)食品中的微量元素含量。假設(shè)要檢測(cè)一種水果中的汞含量，中子活化分析能夠檢測(cè)到的最低濃度取決于：（）A.中子源強(qiáng)度B.測(cè)量時(shí)間C.儀器靈敏度D.以上都是2、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)放射性工作場(chǎng)所，工作人員需要接近一個(gè)強(qiáng)輻射源進(jìn)行短時(shí)間操作。若要減少輻射劑量，以下哪種措施最為有效？（）A.縮短操作時(shí)間B.增加與輻射源的距離C.穿戴厚重的防護(hù)鉛衣D.以上措施效果相同3、在核聚變反應(yīng)堆的概念設(shè)計(jì)中，磁約束和慣性約束是兩種主要的途徑。對(duì)于磁約束核聚變，以下哪種磁場(chǎng)位形在實(shí)現(xiàn)高溫等離子體的約束方面具有潛在優(yōu)勢(shì)？（）A.托卡馬克B.仿星器C.磁鏡D.以上都有可能4、在核反應(yīng)堆的核燃料循環(huán)中，包括鈾礦開采、燃料加工、反應(yīng)堆運(yùn)行和乏燃料處理等環(huán)節(jié)。某鈾礦的品位較低，開采和加工成本較高。為了提高鈾資源的利用率，需要采用先進(jìn)的開采和加工技術(shù)。如果采用一種新的浸出工藝，能夠?qū)⑩櫟幕厥章蕪?0%提高到90%，但成本增加了20%。從經(jīng)濟(jì)和資源利用的角度考慮，是否值得采用這種新工藝？（）A.值得，因?yàn)樘岣吡速Y源利用率B.不值得，因?yàn)槌杀驹黾舆^多C.需要根據(jù)鈾的市場(chǎng)價(jià)格來決定D.無法確定，需要更多信息5、核科學(xué)中的放射性同位素示蹤技術(shù)在許多領(lǐng)域有應(yīng)用。假設(shè)在一個(gè)水文地質(zhì)研究中，使用放射性同位素示蹤劑來追蹤地下水的流動(dòng)路徑和速度。以下關(guān)于放射性同位素示蹤技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用限制的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以提供直觀、準(zhǔn)確的流動(dòng)信息，不受復(fù)雜地質(zhì)條件的限制B.示蹤劑的選擇應(yīng)考慮其半衰期、放射性強(qiáng)度和化學(xué)性質(zhì)C.該技術(shù)對(duì)環(huán)境的放射性污染風(fēng)險(xiǎn)較小，不需要嚴(yán)格的監(jiān)管和防護(hù)措施D.測(cè)量結(jié)果的解釋需要結(jié)合地質(zhì)模型和其他水文參數(shù)進(jìn)行綜合分析6、核廢物的處理和處置是核工業(yè)面臨的重要問題。對(duì)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(zhǎng)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7、在核輻射監(jiān)測(cè)中，環(huán)境樣品的分析是評(píng)估輻射水平的重要手段。假設(shè)對(duì)一個(gè)區(qū)域的土壤樣品進(jìn)行放射性分析，以下關(guān)于樣品采集和分析方法的選擇，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.按照一定的網(wǎng)格分布采集土壤樣品，確保代表性B.可以使用γ譜儀測(cè)量土壤中的放射性核素種類和活度C.分析結(jié)果只需要關(guān)注主要的放射性核素，次要的可以忽略D.對(duì)采集的樣品要進(jìn)行妥善的保存和處理，防止交叉污染8、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(chǎng)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9、在核輻射屏蔽計(jì)算中，需要考慮不同類型輻射的穿透能力。對(duì)于能量為10MeV的中子，通過一定厚度的水進(jìn)行屏蔽。已知水對(duì)該能量中子的宏觀散射截面為0.2cm^(-1)，宏觀吸收截面為0.1cm^(-1)。如果入射中子束的強(qiáng)度為10^(8)n/cm2·s，經(jīng)過50厘米厚的水屏蔽后，中子束的強(qiáng)度大約變?yōu)槎嗌?？（）A.10^(6)n/cm2·sB.10^(5)n/cm2·sC.10^(4)n/cm2·sD.10^(3)n/cm2·s10、核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)承擔(dān)著重要的功能，包括帶走堆芯產(chǎn)生的熱量、維持堆芯的溫度等。常見的冷卻劑有輕水、重水和氣體等。如果冷卻劑的流量突然減少，堆芯的溫度將會(huì)（）A.迅速降低B.緩慢降低C.迅速升高D.保持不變11、在核反應(yīng)堆中，控制棒是用于控制反應(yīng)性的重要部件。已知某壓水堆的反應(yīng)性需要降低，控制棒材料為銀-銦-鎘合金。控制棒插入堆芯的速度為每秒10厘米，初始反應(yīng)性為0.01。假設(shè)控制棒完全插入后能使反應(yīng)性降低0.005，經(jīng)過5秒鐘后，此時(shí)的反應(yīng)性大約為：（）A.0.005B.0.0025C.0.001D.0.000512、在核聚變研究中，托卡馬克裝置是一種重要的實(shí)驗(yàn)裝置。假設(shè)在一個(gè)托卡馬克裝置中，等離子體的溫度、密度和約束時(shí)間需要達(dá)到一定的條件才能實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)。以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)于核聚變反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)最為關(guān)鍵？（）A.等離子體溫度B.等離子體密度C.約束時(shí)間D.以上同等關(guān)鍵13、在核聚變研究中，實(shí)現(xiàn)等離子體的約束是關(guān)鍵問題之一。除了托卡馬克裝置，還有其他一些等離子體約束裝置，如仿星器。仿星器與托卡馬克相比，其特點(diǎn)在于：（）A.磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜B.等離子體穩(wěn)定性更好C.工程難度更大D.以上都是14、在核科學(xué)中，核燃料的循環(huán)是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括鈾礦開采、鈾濃縮、燃料元件制造、反應(yīng)堆使用以及核廢料處理等環(huán)節(jié)。在鈾濃縮過程中，通常采用的方法是（）A.氣體擴(kuò)散法B.化學(xué)沉淀法C.離心分離法D.以上都是15、核反應(yīng)堆的安全殼是防止放射性物質(zhì)泄漏的最后一道屏障。某安全殼的設(shè)計(jì)壓力為0.5MPa，內(nèi)直徑為50m，若安全殼的壁厚為1m，材料的許用應(yīng)力為200MPa，計(jì)算安全殼所能承受的最大內(nèi)壓：（）A.0.6MPaB.0.7MPaC.0.8MPaD.0.9MPa16、在核醫(yī)學(xué)診斷中，單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像（SPECT）和正電子發(fā)射斷層成像（PET）都有應(yīng)用。與SPECT相比，PET的主要優(yōu)勢(shì)在于？（）A.圖像分辨率更高B.能夠檢測(cè)更多的生理過程C.設(shè)備成本更低D.操作更簡(jiǎn)單17、對(duì)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^318、在核聚變研究中，等離子體診斷技術(shù)對(duì)于了解等離子體的狀態(tài)至關(guān)重要。已知等離子體的參數(shù)范圍和診斷目的，若要選擇有效的診斷手段，還需要考慮以下哪個(gè)因素？（）A.診斷設(shè)備的空間分辨率B.診斷信號(hào)的干擾和噪聲C.診斷系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間D.以上都是19、在核廢物處理中，固化技術(shù)可以將放射性廢物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的固體形式。假設(shè)使用玻璃固化技術(shù)處理高放廢物，已知廢物的成分和固化工藝。如果固化過程中出現(xiàn)溫度波動(dòng)，對(duì)固化體的性能會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.強(qiáng)度降低B.抗浸出性變差C.放射性泄漏風(fēng)險(xiǎn)增加D.以上都有可能20、在核科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，核反應(yīng)堆的類型多種多樣。對(duì)于壓水堆核反應(yīng)堆，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.壓水堆使用加壓的輕水作為冷卻劑和慢化劑，工作壓力較高B.壓水堆的核燃料通常采用低濃縮鈾，燃料利用率相對(duì)較高C.壓水堆的功率密度大，堆芯體積相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)緊湊D.壓水堆的冷卻劑在堆芯內(nèi)不沸騰，因此對(duì)一回路設(shè)備的承壓要求較低21、核聚變反應(yīng)中的氘氚反應(yīng)是目前研究的重點(diǎn)之一。已知氘核和氚核的結(jié)合能分別為1.1MeV和2.8MeV，反應(yīng)生成的氦核結(jié)合能為7.0MeV。計(jì)算該核聚變反應(yīng)釋放的能量。A.17.6MeVB.19.6MeVC.21.6MeVD.23.6MeV22、核反應(yīng)堆中的燃料元件在高溫高壓下工作，其性能會(huì)受到影響。一種燃料元件的熱導(dǎo)率為30W/(m·K)，厚度為1cm，兩側(cè)的溫差為500°C，計(jì)算通過該燃料元件的熱流密度：（）A.1.5×10?W/m2B.1.8×10?W/m2C.2.1×10?W/m2D.2.4×10?W/m223、核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中可以用于污染監(jiān)測(cè)和治理。例如，利用同位素示蹤技術(shù)可以追蹤污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化過程。假設(shè)向受污染的水體中加入一定量的放射性同位素標(biāo)記的污染物，然后在不同位置和時(shí)間進(jìn)行采樣分析。已知同位素的半衰期為10天，初始濃度為100Bq/L，在30天后某采樣點(diǎn)的濃度為12.5Bq/L，計(jì)算該采樣點(diǎn)與污染源的距離大約是多少（假設(shè)污染物的遷移符合簡(jiǎn)單擴(kuò)散模型）？（）A.1000米B.2000米C.3000米D.4000米24、在核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)中，正電子發(fā)射斷層掃描（PET）和單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）是常用的方法。假設(shè)一位患者需要進(jìn)行腫瘤診斷，醫(yī)生需要選擇合適的成像技術(shù)。以下關(guān)于PET和SPECT的比較和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.PET對(duì)腫瘤的早期檢測(cè)和代謝評(píng)估具有優(yōu)勢(shì)B.SPECT在心臟疾病的診斷中應(yīng)用更為廣泛C.PET使用正電子發(fā)射同位素，SPECT使用單光子發(fā)射同位素D.PET和SPECT的圖像分辨率相同，對(duì)病變的顯示效果沒有差異25、核反應(yīng)堆是核能利用的關(guān)鍵設(shè)備，按照冷卻劑和慢化劑的不同可以分為多種類型。壓水堆是目前應(yīng)用較為廣泛的一種核反應(yīng)堆，其特點(diǎn)包括使用輕水作為冷卻劑和慢化劑。那么，與其他類型的反應(yīng)堆相比，壓水堆的優(yōu)點(diǎn)之一是：（）A.安全性較高B.燃料利用率高C.建設(shè)成本低D.功率密度大26、核反應(yīng)堆的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要精確控制控制棒的位置。一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度為±1mm，控制棒的移動(dòng)速度為10cm/s，計(jì)算控制棒在10秒鐘內(nèi)的位置誤差范圍：（）A.±1cmB.±2cmC.±3cmD.±4cm27、在核反應(yīng)堆安全系統(tǒng)中，緊急停堆系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。關(guān)于緊急停堆系統(tǒng)的功能，以下哪項(xiàng)描述是不正確的？（）A.當(dāng)反應(yīng)堆運(yùn)行參數(shù)超過安全限值時(shí)，能夠迅速插入控制棒，終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.緊急停堆系統(tǒng)可以在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)并將反應(yīng)堆帶入安全狀態(tài)C.緊急停堆系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間越短越好，但也需要考慮系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性D.一旦緊急停堆系統(tǒng)啟動(dòng)，反應(yīng)堆就無法再次啟動(dòng)，必須進(jìn)行大規(guī)模的維修和檢查28、核反應(yīng)堆的熱工水力分析是確保反應(yīng)堆安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。關(guān)于冷卻劑在堆芯內(nèi)的流動(dòng)和傳熱，以下哪項(xiàng)說法是錯(cuò)誤的？（）A.冷卻劑的流速和流量分布會(huì)影響堆芯的傳熱性能和溫度分布B.堆芯內(nèi)的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)和流動(dòng)阻力會(huì)導(dǎo)致冷卻劑的流動(dòng)不均勻C.提高冷卻劑的溫度可以增加反應(yīng)堆的輸出功率，但也會(huì)增加傳熱風(fēng)險(xiǎn)D.冷卻劑在堆芯內(nèi)的流動(dòng)始終是層流狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)湍流29、核輻射劑量學(xué)是研究輻射劑量的測(cè)量和評(píng)估的學(xué)科。某工作人員在核設(shè)施中工作了一段時(shí)間，佩戴了個(gè)人劑量計(jì)來監(jiān)測(cè)所接受的輻射劑量。個(gè)人劑量計(jì)可以測(cè)量累積劑量和劑量率。已知該工作人員在一個(gè)月內(nèi)的累積劑量為5mSv，平均每周工作40小時(shí)。如果工作場(chǎng)所的輻射場(chǎng)是均勻的，那么平均每周的劑量率大約是多少？（）A.0.25mSv/hB.0.5mSv/hC.0.75mSv/hD.1mSv/h30、在核反應(yīng)堆的熱工設(shè)計(jì)中，需要考慮燃料元件的熱膨脹問題。某燃料元件在運(yùn)行過程中溫度升高，由于熱膨脹導(dǎo)致其尺寸發(fā)生變化。如果燃料元件的線膨脹系數(shù)為10^-5/℃，初始長(zhǎng)度為10cm，溫度升高了500℃，那么燃料元件的長(zhǎng)度增加量大約是多少？（）A.0.05cmB.0.5cmC.5cmD.50cm二、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)技術(shù)在水文地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用，如利用同位素示蹤技術(shù)研究地下水的起源、運(yùn)移和年齡。分析該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性，探討如何結(jié)合其他水文地質(zhì)調(diào)查方法，提高對(duì)地下水資源的評(píng)價(jià)和管理水平，以及在地下水污染防治中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)論述核反應(yīng)堆的控制與保護(hù)系統(tǒng)，包括反應(yīng)性控制手段、功率調(diào)節(jié)機(jī)制和安全保護(hù)邏輯等。分析控制與保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和有效性，探討如何通過先進(jìn)的控制技術(shù)和智能化監(jiān)測(cè)手段提高反應(yīng)堆的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。3、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)技術(shù)在核燃料元件制造工藝改進(jìn)中的探索與實(shí)踐，包括燃料芯塊制備、包殼材料處理和燃料組件組裝工藝。分析制造工藝改進(jìn)對(duì)提高燃料元件性能和可靠性的作用，探討如何應(yīng)對(duì)制造過程中的質(zhì)量控制難題。4、（本題5分）核技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用，如材料改性、輻射合成等，為開發(fā)新型材料提供了新的途徑。請(qǐng)深入論述這些應(yīng)用的原理和技術(shù)手段，分析輻射對(duì)材料性能的影響規(guī)律。探討如何優(yōu)化輻射工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料性能的精確調(diào)控。5、（本題5分）詳細(xì)論述核科學(xué)中的核結(jié)構(gòu)研究的方法和前沿問題。涵蓋原子核的能譜、電磁躍遷、形狀相變等方面的研究手段，如γ射線譜學(xué)、電子散射、同位旋標(biāo)度等。分析核結(jié)構(gòu)模型（如殼模型、集體模型）的發(fā)展和應(yīng)用。探討奇特原子核（如暈核、超重核）的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及對(duì)核物理基本理論的挑戰(zhàn)和啟示。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明核技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用，如碳-14測(cè)年、熱釋光測(cè)年、古陶瓷產(chǎn)地分析等。分析這些技術(shù)的原理和誤差來源，以及如何結(jié)合其他考古方法進(jìn)行綜合研究。2、（本題5分）闡述核反應(yīng)堆的抗震設(shè)計(jì)要求和方法，包括反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析、地震響應(yīng)評(píng)估、抗震措施的采取。分析地震對(duì)核反應(yīng)堆的潛在危害和風(fēng)險(xiǎn)，以及如何確保反應(yīng)堆在地震