學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁云南藝術學院《核輻射探測實驗（Ⅰ）》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、對于核反應堆的控制，控制棒的作用至關重要。已知反應堆的功率變化需求和反應性變化情況，若要通過控制棒的動作實現精確控制，還需要考慮以下哪個因素？（）A.控制棒的材料特性B.控制棒的插入速度C.堆芯的功率分布D.以上都是2、核科學中的輻射防護標準和法規是保障公眾和工作人員安全的重要依據。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。以下關于輻射防護標準和法規的制定和執行的描述，哪一項是不正確的？（）A.輻射防護標準和法規通常由國家相關部門制定，并根據科學研究和實踐經驗不斷更新B.不同國家和地區的輻射防護標準和法規可能存在差異，但基本原則是一致的C.輻射防護標準和法規的執行主要依靠企業的自覺遵守，政府的監督檢查作用較小D.違反輻射防護標準和法規會受到相應的法律制裁，以確保其嚴格執行3、核醫學是核技術在醫學領域的應用。在放射性藥物的研發中，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4、在核科學研究中，加速器驅動次臨界系統（ADS）是一個重要的研究方向。ADS的主要特點是（）A.可以實現核廢料的嬗變B.運行功率高C.建設成本低D.技術成熟，易于推廣5、核技術在工業生產中的在線檢測方面有應用，如利用射線檢測管道內的流體流動情況。這種在線檢測方法的優點包括非接觸測量、實時性好等。但同時也存在一些限制，例如：（）A.對復雜流態測量不準確B.輻射安全問題C.設備成本高D.以上都是6、核輻射的生物效應不僅與輻射劑量有關，還與輻射的品質有關。高傳能線密度輻射比低傳能線密度輻射對生物體的損傷更大。以下哪種輻射屬于高傳能線密度輻射：（）A.γ射線B.X射線C.阿爾法射線D.貝塔射線7、核反應堆的反應性控制方式有多種。某研究堆采用控制棒來調節反應性，控制棒材料為銀-銦-鎘合金。當控制棒完全插入堆芯時，能夠引入的負反應性為0.05。若要使反應堆停堆，至少需要插入多少根這樣的控制棒？（假設每根控制棒引入的反應性相同，且反應堆的初始反應性為0.1）（）A.2根B.3根C.4根D.5根8、核科學中的粒子加速器是產生高能粒子的重要設備。同步加速器和直線加速器是常見的兩種類型。同步加速器的主要特點是？（）A.結構簡單B.能量提升快C.可以實現連續加速D.占用空間小9、核科學中的中子活化分析是一種靈敏的元素分析方法。某樣品經過中子照射后，產生了一種放射性核素，其半衰期為5天，照射結束時的放射性活度為1000Bq。經過15天后，該放射性核素的活度大約變為多少？（）A.125BqB.250BqC.500BqD.750Bq10、核技術在食品輻照保鮮方面有應用。某食品經過一定劑量的輻照處理，可以殺滅細菌和寄生蟲，延長保質期。但輻照劑量過高可能會影響食品的品質和營養成分。已知一種食品的最大耐受輻照劑量為10kGy，為了達到保鮮效果同時保證食品質量，輻照劑量應該選擇在什么范圍？（）A.1-3kGyB.3-5kGyC.5-8kGyD.8-10kGy11、在核輻射防護中，需要了解輻射劑量的概念和計算方法。假設一個工作人員在核設施中工作，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，需要采取哪些防護措施（如時間防護、距離防護、屏蔽防護）？（）A.單位明確，使用專業儀器測量，綜合多種防護手段，定期體檢B.計算復雜，依靠經驗估算，側重單一防護方法，加強培訓C.概念清晰，通過模擬計算劑量，注重屏蔽防護，做好記錄D.以上均不正確12、核技術在農業領域的應用包括輻射育種、食品輻照保鮮等。輻射育種通過誘發植物基因突變來選育優良品種。在輻射育種過程中，選擇合適的輻射劑量至關重要。如果輻射劑量過低，可能會：（）A.無法產生變異B.產生過多有害變異C.變異效果不明顯D.導致植株死亡13、核科學中的輻射防護標準是為了保護人員和環境免受過量輻射的危害而制定的。這些標準通常基于輻射的隨機性效應和確定性效應。隨機性效應的特點是：（）A.有閾值B.無閾值C.效應嚴重D.與劑量無關14、核反應堆控制是確保反應堆安全穩定運行的重要手段。假設一個研究堆，通過控制棒來調節反應性。已知控制棒的材料和插入深度，如果要快速降低反應堆的功率，應該如何操作控制棒？（）A.快速插入控制棒B.緩慢插入控制棒C.快速抽出控制棒D.緩慢抽出控制棒15、核科學中的輻射防護原則包括時間防護、距離防護和屏蔽防護。在操作放射性物質時，如果無法縮短操作時間和增大距離，應優先采取哪種防護措施？（）A.時間防護B.距離防護C.屏蔽防護D.以上都不采取16、在核反應堆的冷卻劑選擇上，需要綜合考慮多種因素。以下關于常見冷卻劑的特點和應用，說法不正確的是：（）A.水作為冷卻劑具有比熱容大、導熱性能好、價格低廉等優點，廣泛應用于輕水反應堆B.氦氣作為冷卻劑化學性質穩定，不與反應堆材料發生反應，但導熱性能相對較差C.液態金屬如鈉、鉀等具有良好的導熱性能，但它們與水接觸會發生劇烈反應，使用時需要特殊的防護措施D.冷卻劑的選擇只需要考慮其導熱性能，其他因素如化學穩定性、價格等可以忽略不計17、核技術在反恐和安檢領域發揮著重要作用，如放射性物質檢測和爆炸物檢測。以下關于核技術在反恐和安檢中的應用，說法錯誤的是：（）A.利用伽馬射線或中子探測技術可以檢測隱藏的放射性物質B.基于核分析方法可以識別爆炸物的成分和結構C.核技術在反恐和安檢中的應用可能會對人員造成輻射傷害，應謹慎使用D.傳統的安檢方法完全可以替代核技術，核技術在這方面沒有優勢18、核技術在考古學中的應用可以幫助確定文物的年代和來源。例如，利用碳-14測年法。已知文物的材質和保存狀況，若要獲得準確的測年結果，還需要考慮以下哪個因素？（）A.樣品的污染情況B.測量儀器的校準C.環境本底輻射的影響D.以上都是19、在核反應堆物理中，中子的行為和反應是核心研究內容之一。假設我們有一個熱中子反應堆，堆芯內充滿了核燃料和慢化劑。熱中子的平均能量約為0.025eV，其在與原子核發生散射時，會損失能量并被慢化。已知某種核燃料的微觀截面與中子能量相關，當中子能量降低時，微觀截面增大。如果一個熱中子與該核燃料原子核發生散射碰撞，其能量從0.025eV降低到0.01eV，那么它再次發生反應的概率會如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小20、在核輻射探測中，探測器的類型和性能直接影響測量結果的準確性。假設需要測量一個強輻射場中的γ射線，以下關于探測器選擇的考慮，哪一項是不正確的？（）A.閃爍探測器對γ射線有較高的探測效率，但能量分辨率相對較低B.半導體探測器能量分辨率高，但在強輻射場中容易受損C.氣體探測器結構簡單，但對γ射線的探測靈敏度較低D.任何一種探測器都能在各種輻射環境中準確測量γ射線，無需考慮具體條件21、核技術在工業領域有廣泛的應用，如無損檢測、輻照加工等。關于核技術在工業中的應用及優勢，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，能夠提高產品的質量和性能C.核技術在工業應用中不會產生任何輻射污染和安全隱患D.與傳統技術相比，核技術在某些工業領域具有高效、精準、節能等優勢22、在核反應堆熱工水力分析中，冷卻劑的流動和傳熱特性對反應堆的安全運行有重要意義。假設一個沸水堆在運行過程中，冷卻劑的沸騰和兩相流現象會對傳熱產生影響。以下關于冷卻劑流動和傳熱的描述，哪一項是不準確的？（）A.冷卻劑的流速和流量分布不均勻可能導致局部過熱B.沸騰傳熱系數隨著熱流密度的增加而單調增加C.兩相流中的空隙率分布對傳熱和壓降有顯著影響D.合理的冷卻劑通道設計可以改善傳熱性能，降低流動阻力23、核廢物的處理和處置是核科學中的重要問題。假設我們面臨一批放射性水平不同的核廢物，包括低放廢物、中放廢物和高放廢物。那么不同放射性水平的廢物分別適合采用哪些處理方法（如壓縮、固化、深埋）？核廢物處置庫的選址需要考慮哪些因素（如地質條件、水文條件、人口密度）？如何確保核廢物在長期儲存過程中的安全性和可追溯性？（）A.低放壓縮，中放固化，高放深埋，綜合考慮多因素，建立監測和管理體系B.低放固化，中放深埋，高放特殊處理，注重地質穩定性，采用先進追蹤技術C.低放深埋，中放壓縮，高放封存，分析水文特征，加強監管和應急響應D.以上均不正確24、核輻射的生物效應包括確定性效應和隨機性效應。確定性效應的嚴重程度與輻射劑量的關系是？（）A.無閾值，線性關系B.有閾值，非線性關系C.無閾值，非線性關系D.有閾值，線性關系25、在核輻射劑量學中，當量劑量是一個重要的概念。已知某輻射場中，γ射線的吸收劑量為2Gy，輻射權重因子為1。中子的吸收劑量為1Gy，輻射權重因子為5。計算該輻射場的當量劑量。A.2SvB.5SvC.7SvD.10Sv二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）核技術在醫學影像診斷中有著廣泛的應用，如正電子發射斷層掃描（PET）、單光子發射計算機斷層掃描（SPECT）等。請詳細論述這些技術的原理和特點，分析其在疾病診斷中的優勢和局限性。探討如何提高醫學核影像的分辨率和準確性，以及如何降低患者接受的輻射劑量。2、（本題5分）全面論述核技術在醫學領域的應用，如放射性診斷（X射線、CT、PET等）、放射性治療（放療）、核素治療等。分析這些技術的原理和優勢，以及在疾病診斷和治療中的效果。解釋核醫學技術在提高醫療水平和患者生活質量方面的作用，舉例說明核醫學在腫瘤治療、心血管疾病診斷中的應用。3、（本題5分）闡述核醫學中放射性同位素的應用，如診斷（如PET掃描、甲狀腺顯像等）和治療（如放射性碘治療甲狀腺癌、放射性粒子植入治療腫瘤等）方面。分析選擇不同放射性同位素的依據、它們在體內的分布和代謝規律，以及在應用過程中需要注意的輻射防護和安全問題。4、（本題5分）在核科學研究中，核結構和核反應理論是重要的基礎學科。請深入論述核結構的基本模型（如殼模型、集體模型等）和核反應的基本理論（如光學模型、復合核模型等），分析其在解釋核現象和預測核性質方面的應用。探討核結構和核反應理論的最新研究進展和未解決的問題。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某核反應堆的冷卻劑系統中，冷卻劑的流量為8000kg/s，入口溫度為280°C，出口溫度為320°C。堆芯的熱功率為1500MW，冷卻劑的比熱容為5000J/(kg·K)。計算冷卻劑在堆芯內吸收的熱量，以及冷卻劑的溫升是否滿足設計要求。同時，分析冷卻劑在管道中的流動阻力，假設管道的摩擦系數為0.02，管道長度為50m，內徑為0.5m。2、（本題5分）某快中子增殖反應堆，燃料為鈾-238和钚-239的混合物，其中钚-239的含量為30%。堆芯內快中子的平均能量為1.5MeV，鈾-238的俘獲截面為2.7×10^-24cm2，钚-239的裂變截面為3.2×10^-24cm2。已知堆芯內快中子的通量密度為8.0×10^14n/(cm2·s)，計算燃料的宏觀俘獲截面和裂變率。3、（本題5分）某核反應堆的堆芯采用正方形柵格排列的燃料元件，柵格間距為20mm，燃料元件為圓柱形，直徑為15mm。堆芯的邊長為2m，燃料的富集度為3.2%，平均熱中子通量為1.6×10^14n/(cm2·s)，燃料的密度為10.2g/cm3。計算堆芯內燃料元件的數量，以及單位時間內堆芯的裂變能產生速率。同時，分析燃料元件之間的中子相互作用，假設中子在燃料元件內的擴散長度為2cm。4、（本題5分）某研究用的小型游泳池式反應堆，堆芯由均勻分布的燃料元件組成，堆芯體積為2m3，燃料元件的平均核子密度為10^28個/m3，熱中子利用系數為0.85，逃脫共振俘獲概率為0.88，快中子增殖因數為1.03。計算該反應堆的無限增殖因數，并分析如何通過調整堆芯參數來提高反應堆的安全性和經濟性。5、（本題5分）某核反應堆的堆芯燃料采用球狀顆粒，直徑為1mm，燃料的密度為10g/cm3。已知堆芯功率為600MW，燃料的比功率為30W/g，計算堆芯內燃料顆粒的總數。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述核科學與技術在核數據測量與評價中的重要性和方法，包括核反應截面測量、能譜分析和核數據的