福建农林大学金山学院《核信息获取与核电子学》2025-2026学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页福建农林大学金山学院《核信息获取与核电子学》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、核反应堆的热功率是衡量其性能的重要指标。某反应堆的热功率为1000MW，燃料的能量释放效率为30%，计算每秒燃料释放的总能量：（）A.3.33×10^9JB.3.33×10^10JC.3.33×10^11JD.3.33×10^12J2、核技术在农业领域也有应用，如辐射诱变育种。假设一批种子受到一定剂量的γ射线照射，已知射线剂量和种子的品种。经过种植和筛选后，这些种子产生的后代可能会出现哪些变化？（）A.生长速度加快B.抗病虫害能力增强C.产量提高D.以上都有可能3、核辐射探测器在核科学研究和应用中起着关键作用。一种盖革计数器用于测量放射性强度，已知其计数效率为10%，在一定时间内检测到的计数为5000。若实际放射性粒子的发射率不变，将计数效率提高到20%，相同时间内的计数大约为：（）A.10000B.8000C.7000D.60004、核技术在材料科学领域的应用包括材料改性、辐照损伤研究等。辐照会导致材料的性能发生变化，例如（）A.硬度增加B.导电性增强C.密度减小D.化学稳定性降低5、核技术在工业无损检测中有着广泛的应用。例如，利用X射线或γ射线对金属部件进行探伤。已知一种金属部件内部存在微小裂纹，以下哪种射线的穿透力更强，更适合检测较厚部件的内部缺陷？（）A.X射线B.低能γ射线C.高能γ射线D.以上穿透力相同6、核废物处理与处置是核工业发展面临的重要问题。对于高放废物的处理方法，以下哪项是不准确的？（）A.深地质处置是将高放废物埋在地下数百米甚至上千米的稳定地质层中B.玻璃固化是将高放废物与玻璃形成稳定的固体，降低放射性物质的迁移性C.高放废物可以经过简单处理后直接排放到环境中，因为其放射性会迅速衰减D.高放废物的处理需要经过严格的安全评估和监管，确保对环境和人类的影响最小化7、核反应堆安全是核科学与技术中的关键问题。某沸水堆在运行过程中，出现了冷却剂流量下降的故障。如果不及时采取措施，堆芯温度将迅速上升。已知初始时刻堆芯功率为1000MW，冷却剂流量下降了50%，假设其他条件不变，在短时间内堆芯功率会上升到多少？（假设堆芯功率与冷却剂流量成正比）（）A.1500MWB.2000MWC.2500MWD.3000MW8、核电厂的蒸汽发生器是将反应堆产生的热量传递给二回路的关键设备。假设蒸汽发生器的传热面积为1000m²，一次侧入口温度为320℃，出口温度为280℃，二次侧产生的蒸汽压力为5MPa，温度为260℃。计算蒸汽发生器的传热功率大约是多少兆瓦？（）A.100B.150C.200D.2509、核辐射的类型包括α射线、β射线和γ射线等。α射线由氦原子核组成，β射线是电子流，γ射线是高能电磁波。在这三种射线中，穿透能力最强的是（）A.α射线B.β射线C.γ射线D.三者穿透能力相同10、在核聚变研究中，托卡马克装置是一种重要的实验设备。某托卡马克装置在运行时，通过强大的磁场来约束高温等离子体。等离子体的温度、密度和约束时间是实现核聚变的关键参数。已知该装置中等离子体的温度为1亿摄氏度，密度为10^20个/立方米，约束时间为1秒。如果要使核聚变反应能够自持，需要将约束时间提高到10秒，同时保持温度和密度不变，那么需要对装置进行哪些方面的改进？（）A.增强磁场强度B.增大装置尺寸C.改进加热方式D.优化冷却系统11、核技术在环境保护中的应用逐渐受到关注。假设我们使用核分析技术来监测大气污染物，那么常见的核分析方法（如中子活化分析、质子激发X射线荧光分析）有何特点？如何准确测量大气中微量污染物的浓度？核技术在水污染治理和土壤修复方面又有哪些潜在的应用？（）A.方法各有优劣，采用标准样品，探索多种可能，遵循环保原则B.灵敏度高精准，建立检测体系，具有一定前景，符合治理规范C.分析快速全面，优化测量条件，存在技术挑战，加强风险评估D.以上均不正确12、核辐射在医学、工业、农业等领域有着广泛的应用，但同时也需要严格的防护措施。例如，在医院进行放射性治疗时，需要精确控制辐射剂量，以避免对正常组织造成损伤。对于一种放射性同位素，其半衰期越短，意味着：（）A.放射性越强B.放射性越弱C.衰变速度越快D.衰变速度越慢13、对于核反应堆的热工水力分析，冷却剂的流动和传热特性至关重要。假设在一个压水堆中，冷却剂的流速、温度和压力等参数已知，若要准确计算堆芯的传热系数，还需要考虑以下哪个因素？（）A.燃料元件的表面粗糙度B.冷却剂的化学性质C.反应堆的功率水平D.以上都是14、核技术在考古学中的应用可以帮助测定文物的年代。碳-14测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的放射性强度C.碳-14与其他同位素的比例D.以上都不是15、核科学中的核裂变链式反应需要满足一定的条件，包括足够的裂变物质、适当的慢化剂和反射层等。反射层的作用是（）A.增加中子的泄漏B.减少中子的吸收C.降低反应性D.提高燃料的利用率二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在核辐射防护中，屏蔽设计是重要的环节。请详细阐述不同类型的辐射（如α射线、β射线、γ射线、中子等）的屏蔽原理和方法，分析屏蔽材料（如铅、混凝土、水、聚乙烯等）的选择依据和性能特点。探讨在核设施、医疗场所、放射性实验室等不同环境中进行辐射屏蔽设计的要点和考虑因素，并说明如何评估屏蔽效果以确保人员和环境的安全。2、（本题5分）阐述核反应堆的抗震设计要求和方法，包括反应堆结构的动力分析、地震响应评估、抗震措施的采取。分析地震对核反应堆的潜在危害和风险，以及如何确保反应堆在地震工况下的安全运行。3、（本题5分）阐述核医学中的影像诊断技术（如SPECT、PET/CT、MRI等）的原理和特点，以及在疾病诊断中的应用。分析不同影像技术的优缺点和互补性，以及如何结合临床症状和其他检查结果进行综合诊断。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨核技术在辐射育种中的应用。分析辐射诱导植物基因突变的机制和规律。论述如何选择合适的辐射源、剂量和照射条件进行辐射育种，以及辐射育种在培育优良农作物品种、提高产量和抗逆性方面的应用成果和发展趋势。2、（本题5分）深入分析核辐射的种类（如α射线、β射线、γ射线等）及其特性，包括它们的穿透能力、电离能力和对物质的作用。论述核辐射在医学诊断与治疗、工业探伤、农业诱变育种等方面的应用，同时探讨如何有效防护核辐射以保障人员安全和环境健康。3、（本题5分）在核反应堆的退役过程中，需要采取一系列措施确保安全和环境保护。请全面论述核反应堆退役的主要步骤和技术，包括放射性源项调查、去污、拆除等。分析退役过程中的辐射风险和废物管理问题，以及如何制定合理的退役计划和费用估算。4、（本题5分）详细论述核技术在表面处理和涂层制备中的应用，如离子注入表面改性、等离子体喷涂涂层、激光熔覆等。分析这些技术对材料表面性能（如硬度、耐磨性、耐腐蚀性）的改善机制。探讨如何优化工艺参数，实现高质量的表面处理和涂层制备。研究核技术在航空航天、汽车、模具等工业领域中的应用实例和发展前景。5、（本题5分）全面论述核科学技术在核医学分子影像中的应用，如靶向放射性药物的研发、多模态分子影像技术的融合。分析核医学分子影像在肿瘤诊断、心血管疾病评估和神经退行性疾病研究中的应用前景，探讨如何提高分子影像的灵敏度和特异性。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个核设施的通风系统，需要排除含有放射性气溶胶的空气。通风量为1000m³/h，空气中放射性气溶胶的浓度为1000particles/m³，过滤效率为95%。计算排出空气中放射性气溶胶的浓度，并分析通风系统的设计和运行对保护工作人员和环境的重要性。2、（本题10