自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁金華職業(yè)技術學院《核信息獲取與核電子學》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在核天體物理學中，研究恒星內(nèi)部的核反應過程有助于理解宇宙的演化。假設一顆恒星內(nèi)部正在進行氫核聚變反應生成氦，隨著反應的進行，恒星內(nèi)部的元素組成和能量釋放會發(fā)生變化。已知恒星的初始質(zhì)量和成分，如果恒星的質(zhì)量增大，其氫核聚變的速率會怎樣？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢2、核技術在農(nóng)業(yè)領域也有應用，如輻射育種、食品輻照保鮮等。輻射育種的原理是利用輻射誘發(fā)植物種子的基因突變，從而獲得優(yōu)良的品種。在輻射育種過程中，需要控制輻射劑量，其原因是（）A.劑量過高會導致種子死亡，過低則無法產(chǎn)生變異B.劑量與變異的類型和頻率無關C.高劑量輻射總是能產(chǎn)生更好的變異效果D.低劑量輻射更有利于獲得優(yōu)良品種3、在核醫(yī)學影像診斷中，正電子發(fā)射斷層掃描（PET）是一種先進的技術。它利用放射性同位素標記的化合物在體內(nèi)的分布來獲取生理和病理信息。與傳統(tǒng)的X射線成像相比，PET的主要優(yōu)勢在于：（）A.分辨率更高B.能反映功能代謝C.輻射劑量小D.檢查時間短4、核輻射測量中，常用的劑量單位有希沃特（Sv）和戈瑞（Gy）。對于吸收劑量和當量劑量，分別使用哪個單位進行度量？（）A.吸收劑量用Gy，當量劑量用SvB.吸收劑量用Sv，當量劑量用GyC.兩者都用GyD.兩者都用Sv5、核電廠的選址需要綜合考慮多方面因素，包括地質(zhì)條件、水文條件、人口分布等。某地區(qū)擬建設一座核電廠，該地地質(zhì)結構穩(wěn)定，不存在地震斷裂帶，附近有一條河流，流量穩(wěn)定且水質(zhì)良好，距離最近的城鎮(zhèn)約50公里。從核安全的角度來看，以下哪個因素還需要進一步重點評估？（）A.河流的最大洪水位B.地下水資源的儲量C.該地區(qū)的風向和風速D.周邊的生態(tài)環(huán)境6、在核廢物處理中，高放廢物的處置是一個極具挑戰(zhàn)性的問題。目前，深地質(zhì)處置被認為是一種可行的方案。以下關于深地質(zhì)處置的描述，哪一項是正確的？深地質(zhì)處置庫需要位于地下幾百米甚至上千米處，以確保隔離效果；深地質(zhì)處置庫的建設成本較低；深地質(zhì)處置庫可以在短期內(nèi)回收廢物；還是深地質(zhì)處置庫不需要進行長期監(jiān)測？（）A.深地質(zhì)處置庫需要位于地下幾百米甚至上千米處，以確保隔離效果B.深地質(zhì)處置庫的建設成本較低C.深地質(zhì)處置庫可以在短期內(nèi)回收廢物D.深地質(zhì)處置庫不需要進行長期監(jiān)測7、在核反應堆的控制中，反應性的控制是關鍵。反應性可以通過控制棒的插入和抽出、改變?nèi)剂蠞舛鹊确绞絹碚{(diào)節(jié)。如果要迅速降低反應堆的反應性，最有效的方法是：（）A.插入控制棒B.抽出控制棒C.稀釋燃料D.濃縮燃料8、在核醫(yī)學中，放射性同位素的應用廣泛。假設我們使用碘-131進行甲狀腺疾病的診斷和治療，那么碘-131發(fā)射的射線類型和能量是怎樣的？它在體內(nèi)的代謝過程和分布特點是什么？治療過程中如何確定劑量以避免對周圍組織造成過度損傷？同時，放射性同位素治療后的輻射防護措施有哪些？（）A.發(fā)射β射線，隨血液分布，根據(jù)病情和體重定劑量，限制接觸和隔離B.發(fā)射γ射線，集中在甲狀腺，依據(jù)年齡和身體狀況，保持距離和屏蔽C.發(fā)射α射線，均勻分布全身，考慮病灶大小，使用防護服D.以上均不正確9、核科學中的輻射防護標準和法規(guī)是保障公眾和工作人員安全的重要依據(jù)。假設一個新的核設施正在建設，需要遵循相關的輻射防護標準和法規(guī)。以下關于輻射防護標準和法規(guī)的制定和執(zhí)行的描述，哪一項是不正確的？（）A.輻射防護標準和法規(guī)通常由國家相關部門制定，并根據(jù)科學研究和實踐經(jīng)驗不斷更新B.不同國家和地區(qū)的輻射防護標準和法規(guī)可能存在差異，但基本原則是一致的C.輻射防護標準和法規(guī)的執(zhí)行主要依靠企業(yè)的自覺遵守，政府的監(jiān)督檢查作用較小D.違反輻射防護標準和法規(guī)會受到相應的法律制裁，以確保其嚴格執(zhí)行10、核醫(yī)學是核技術在醫(yī)學領域的應用。在放射性藥物的研發(fā)中，需要考慮藥物的放射性半衰期、生物分布和靶向性等因素。假設一種用于腫瘤診斷的放射性藥物，其放射性半衰期較短，以下哪種給藥方式更為合適？（）A.口服B.靜脈注射C.肌肉注射D.皮下注射11、在核材料科學中，研究材料在輻射環(huán)境下的性能變化至關重要。假設一種金屬材料被用于核反應堆內(nèi)部結構，長期受到中子輻照。已知中子注量和材料的初始性能，經(jīng)過一段時間的輻照后，材料的力學性能可能會發(fā)生怎樣的改變？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低12、對于核反應堆的熱工水力分析，冷卻劑的流動和傳熱特性至關重要。假設在一個壓水堆中，冷卻劑的流速、溫度和壓力等參數(shù)已知，若要準確計算堆芯的傳熱系數(shù)，還需要考慮以下哪個因素？（）A.燃料元件的表面粗糙度B.冷卻劑的化學性質(zhì)C.反應堆的功率水平D.以上都是13、核反應堆的停堆過程需要精心控制，以避免出現(xiàn)意外情況。已知反應堆的當前運行狀態(tài)和停堆計劃，若要確保停堆過程中堆芯的余熱能夠有效排出，還需要采取以下哪個措施？（）A.啟動備用冷卻系統(tǒng)B.調(diào)整控制棒的位置C.監(jiān)測堆芯溫度和壓力D.以上都是14、在核反應堆的運行管理中，定期進行維護和檢修是保障安全的重要措施。關于反應堆維護和檢修的內(nèi)容和周期，以下說法錯誤的是：（）A.包括對設備、管道、儀表等的檢查、維修和更換B.根據(jù)反應堆的運行時間、工況和設備狀況確定檢修周期C.維護和檢修工作可以在反應堆運行期間進行，不會影響正常發(fā)電D.檢修后需要進行嚴格的測試和驗收，確保反應堆的安全性能15、核反應堆的堆芯結構設計需要考慮多種因素，如燃料組件的布置、控制棒的位置等。合理的堆芯結構設計能夠提高反應堆的性能和安全性。如果燃料組件布置不合理，可能會：（）A.降低功率輸出B.增加中子泄漏C.影響冷卻效果D.以上都有可能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）核廢物的處理和處置是核科學與技術領域面臨的重要問題。請詳細論述核廢物的分類（如高放廢物、中放廢物、低放廢物）和來源，分析不同類型核廢物的特點和危害。探討目前主要的核廢物處理方法（如固化、減容、去污等）和處置途徑（如地質(zhì)處置、深地層處置、海洋處置等）的原理和優(yōu)缺點，并討論如何確保核廢物處理和處置過程的安全性和環(huán)境友好性。2、（本題5分）詳細分析核科學與技術中的核反應堆控制與保護系統(tǒng)，包括控制棒的作用和控制策略、保護系統(tǒng)的功能和觸發(fā)條件。解釋控制與保護系統(tǒng)如何維持反應堆的穩(wěn)定運行和防止事故。分析控制與保護系統(tǒng)的可靠性設計和驗證，舉例說明在反應堆運行中的實際操作和響應。3、（本題5分）深入探討核科學與技術中的核科學中的同步輻射技術，包括原理、特點和應用領域（如材料科學、生命科學、物理學等）。分析同步輻射光源的建設和運行要求。解釋如何利用同步輻射技術進行前沿科學研究，舉例說明在蛋白質(zhì)結構解析中的應用。4、（本題5分）闡述核反應堆的抗震設計要求和方法，包括反應堆結構的動力分析、地震響應評估、抗震措施的采取。分析地震對核反應堆的潛在危害和風險，以及如何確保反應堆在地震工況下的安全運行。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述核技術在農(nóng)業(yè)領域的應用，如輻射育種、食品輻照保鮮等。分析這些應用的原理、效果和影響因素，以及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品安全中的作用和風險評估。討論核技術在農(nóng)業(yè)應用中的規(guī)范管理、公眾認知和可持續(xù)發(fā)展策略。2、（本題5分）深入論述核技術在生物醫(yī)學中的輻射治療新技術，如質(zhì)子治療、重離子治療、硼中子俘獲治療等。介紹這些治療方法的物理基礎和生物學優(yōu)勢，分析其與傳統(tǒng)放療技術（如X射線治療）的區(qū)別。探討如何實現(xiàn)精準的輻射劑量投遞，減少對正常組織的損傷，提高腫瘤治療效果。研究這些新技術在臨床應用中的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢。3、（本題5分）詳細論述核科學技術在加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）中的應用，包括ADS的原理、結構和潛在優(yōu)勢。分析ADS在核廢料嬗變、先進核能系統(tǒng)開發(fā)中的作用，探討ADS研究和發(fā)展面臨的技術挑戰(zhàn)和解決方案。4、（本題5分）全面論述核技術在工業(yè)無損檢測中的應用，如X射線探傷、γ射線探傷、中子探傷等方法的原理和特點。比較不同無損檢測技術的適用范圍和檢測精度，探討如何提高無損檢測的準確性和可靠性，以及在檢測過程中應遵循的安全規(guī)范和質(zhì)量控制措施。5、（本題5分）在核醫(yī)學治療中，除了放射性同位素治療，還有粒子治療（如質(zhì)子治療、重離子治療）等新興技術。請全面論述粒子治療的原理、優(yōu)勢和臨床應用，分析粒子治療設備的關鍵技術和發(fā)展趨勢。探討如何提高粒子治療的療效和降低治療成本，使其更廣泛地應用于腫瘤治療。四、計算題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一個壓水堆核電廠中，反應堆的熱功率為3000MW，燃料元件的平均熱中子通量為1.0×10^14n/(cm2·s)，燃料元件的宏觀裂變截面為20×10^-24cm2。計算燃料元件每秒鐘發(fā)生的裂變反應次數(shù)。已知每次裂變反應釋放的能量約為200MeV，計算反應堆的核功率。若堆芯的體積為100m3，求堆芯的平均功率密度。2、（本題10分）一個核輻射監(jiān)測站，使用閃爍探測器測量環(huán)境中的γ輻射劑量率。探測器的靈敏面積為50cm2，測量時間為10分鐘，計數(shù)為10000。已知探測器的能量響應系數(shù)為10^-3Gy/count，計算環(huán)境中的γ輻射劑量率，并分析如何保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和準確性。3、（本題10分）一個研究用的微型核反應堆，堆芯體積為1m3，平均中子通量為1×10^13n/(cm