2025年大学核工程与核技术（核反应堆原理）试题及答案

2025年大学核工程与核技术（核反应堆原理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3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.核反应堆中控制链式反应速度的关键部件是（）A.燃料棒B.控制棒C.冷却剂D.慢化剂2.下列关于核反应堆功率调节的说法，错误的是（）A.可以通过改变控制棒的插入深度来调节功率B.改变冷却剂流量也能调节反应堆功率C.功率调节与慢化剂浓度无关D.调节反应堆功率需确保安全3.核反应堆中慢化剂的作用是（）A.使中子速度加快B.吸收中子C.使中子速度减慢D.冷却反应堆4.以下哪种核素常用于核反应堆燃料（）A.氢B.氦C.铀D.碳5.反应堆堆芯的主要功能不包括（）A.产生核能B.控制反应性C.进行热交换D.储存核废料6.核反应堆运行时，会产生大量热量，其热量传递主要依靠（）A.热传导B.热对流C.热辐射D.以上都是7.关于核反应堆的安全性，以下说法正确的是（）A.只要设计合理，就不会发生事故B.多重安全屏障可提高安全性C.安全性与运行人员无关D.发生事故后无法控制8.反应堆冷却剂的选择不需要考虑的因素是（）A.热导率B.中子吸收截面C.价格D.颜色9.核反应堆中，能使反应堆达到临界状态的条件是（）A.反应性为零B.有效增殖系数小于1C.有效增殖系数等于1D.反应性为负10.以下关于核反应堆功率分布的描述，正确的是（）A.堆芯中心功率最高B.功率分布均匀C.边缘功率高于中心D.功率分布与燃料无关第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述核反应堆中链式反应的基本原理。12.（15分）分析控制棒在核反应堆中的作用及工作原理。13.（15分）阐述核反应堆堆芯设计需要考虑的主要因素。材料题材料：在某核反应堆运行过程中，发现功率突然下降。经过检查，发现冷却剂流量有所减少。14.（15分）请分析冷却剂流量减少对反应堆运行可能产生的影响，并提出相应的解决措施。材料：某新型核反应堆采用了一种新的燃料配置。15.（15分）说明新燃料配置可能对反应堆性能带来的变化，以及需要关注的相关问题。答案：1.B2.C3.C4.C5.D6.D7.B8.D9.C10.A11.核反应堆中链式反应是指当一个中子轰击重核（如铀-235）时，重核会分裂成两个或多个中等质量的核，并释放出若干个中子。这些中子又会继续轰击其他重核，引发新的裂变反应，如此不断持续下去，形成链式反应，释放出巨大的能量。12.控制棒在核反应堆中的作用是控制反应性，从而调节反应堆的功率。其工作原理是利用控制棒材料对中子具有较强的吸收能力，通过改变控制棒的插入深度，来控制堆芯内中子的数量。当控制棒插入较深时，吸收较多中子，使反应性降低，功率下降；反之，拔出控制棒，反应性增加，功率上升。13.核反应堆堆芯设计需要考虑的主要因素包括：燃料类型及富集度，以保证合适的反应性；慢化剂的种类和浓度，影响中子慢化效果；冷却剂的性能，确保热量有效传递；堆芯结构，要有利于中子分布和燃料装卸；以及安全性相关因素，如设置多重安全屏障等。14.冷却剂流量减少会导致反应堆冷却能力下降，堆芯温度升高。可能引发燃料元件过热，加速材料老化甚至损坏，还可能导致反应性变化。解决措施包括检查冷却剂输送系统，排查故障并修复；若冷却剂泄漏，补充冷却剂；必要时降低反应堆功率，以减少产热，待冷却系统恢复正常后再逐步提升功率。15.新燃料配置可能改变反应堆的反应性，影响功率输出和稳定性。可能提高燃料利用率，延长换料周期，但也可