2025 年大学核科学与技术（核测试）试题及答案

2025年大学核科学与技术（核测试）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.核测试中用于探测射线的关键部件是（）A.探测器B.放大器C.分析器D.记录器2.以下哪种射线穿透能力最强（）A.α射线B.β射线C.γ射线D.X射线3.核测试中能量分辨率的定义是（）A.能区分的最小能量差B.能测量的最大能量范围C.能量测量的精度D.能量与计数的关系4.闪烁探测器中闪烁体的作用是（）A.吸收射线B.产生电信号C.产生荧光D.放大信号5.对于核反应截面的描述正确的是（）A.与入射粒子能量无关B.只与靶核有关C.反映核反应发生的概率D.是一个固定值6.以下哪种方法可用于测量中子能量（）A.电离室B.半导体探测器C.飞行时间法D.闪烁探测器7.核测试中本底计数的来源不包括（）A.宇宙射线B.周围环境放射性C.探测器噪声D.样品放射性8.放射性活度的单位是（）A.居里B.贝克勒尔C.伦琴D.戈瑞9.核测试中符合测量技术主要用于（）A.提高探测效率B.降低本底C.确定射线方向D.测量能量10.以下哪种核素常用于放射性示踪（）A.铀B.钚C.碳-14D.镭二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.核测试中常用的探测器类型有（）A.气体探测器B.闪烁探测器C.半导体探测器D.热释光探测器2.影响射线在物质中吸收的因素有（）A.射线能量B.物质种类C.物质厚度D.环境温度3.核反应的类型包括（）A.衰变B.裂变C.聚变D.散射4.以下哪些是核测试数据处理的步骤（）A.数据采集B.数据预处理C.数据分析D.数据存储5.用于核测试的防护措施有（）A.屏蔽B.距离防护C.时间防护D.通风换气三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.核测试中探测器的探测效率与射线能量无关。（）2.β射线比α射线更容易被物质吸收。（）3.核反应截面越大，表示核反应越容易发生。（）4.闪烁探测器的输出信号幅度与射线能量成正比。（）5.本底计数率会随时间发生变化。（）6.放射性物质的半衰期是固定不变的值。（）7.核测试中可以通过增加探测器面积来提高探测效率。（）8.中子与物质相互作用主要是弹性散射。（）9.符合测量技术可以完全消除本底影响。（）10.核测试中样品的放射性活度越高，测量越容易准确。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述核测试中常用探测器的工作原理及优缺点。2.说明核反应截面的测量方法及影响因素。3.阐述核测试数据处理中数据分析的主要内容及目的。五、综合题（总共2题，每题15分）1.在一个核测试实验中，使用闪烁探测器测量某放射性样品的射线强度。已知探测器的探测效率为20%，样品的放射性活度为100Bq，经过一段时间测量得到计数为1000次。假设本底计数率为10次/分钟，测量时间为10分钟。试计算该测量结果的相对误差，并分析可能导致误差的原因。2.设计一个核测试实验方案，用于研究某种核材料的裂变特性。要求阐述实验目的、实验设备、实验步骤以及数据处理方法。答案：一、选择题1.A2.C3.A4.C5.C6.C7.D8.B9.B10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.×四、简答题1.气体探测器利用射线使气体电离产生电信号，优点是结构简单、成本低，缺点是能量分辨率低；闪烁探测器通过射线激发闪烁体产生荧光再转换为电信号，优点是探测效率高、可测多种射线，缺点是易受环境影响；半导体探测器利用射线产生电子-空穴对形成电信号，优点是能量分辨率高，缺点是成本高、偏置电压要求严格。2.核反应截面测量方法有活化法、散射法等。影响因素包括入射粒子能量、靶核性质、核反应类型等。入射粒子能量不同，反应截面不同；靶核不同，对不同粒子反应截面差异大；不同核反应类型，截面大小和变化规律不同。3.数据分析主要内容包括统计分析计数数据，计算计数率、误差等；能谱分析确定射线能量分布；符合分析处理符合事件。目的是准确获取样品放射性信息，评估测量可靠性，研究核过程特性。五、综合题1.首先计算样品在测量时间内理论上应产生的计数：\(N=A\times\eta\timest=100\times0.2\times10=200\)次。测量得到计数为\(1000\)次，本底计数\(N_b=10\times10=100\)次，实际样品计数\(N_s=1000-100=900\)次。相对误差\(E=\frac{|N_s-N|}{N}\times100\%=\frac{|900-200|}{200}\times100\%=350\%\)。误差原因可能有探测器探测效率不准确、本底计数率测量不准确、存在其他干扰因素影响计数等。2.实验目的：研究该核材料的裂变特性，如裂变截面、裂变产物等。实验设备：核反应堆作为中子