江苏卫生健康职业学院《核数据处理课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页江苏卫生健康职业学院

《核数据处理课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在核反应堆材料研究中，需要考虑材料在高温、高压和强辐射环境下的腐蚀行为。假设一种新型合金被用于反应堆压力容器，已知反应堆内的环境参数和合金的成分。如果合金中的某种元素含量增加，其抗腐蚀性能会如何变化？（）A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱2、在核辐射防护中，屏蔽材料的选择需要考虑多种因素。某辐射场所需要屏蔽能量为1MeV的中子，以下哪种材料的屏蔽效果较好？（）A.铅B.混凝土C.石蜡D.铁3、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4、核技术在工业领域有广泛的应用，如无损检测、辐照加工等。关于核技术在工业中的应用及优势，以下说法错误的是：（）A.无损检测利用射线穿透物体的能力，检测物体内部的缺陷，不破坏被检测物体B.辐照加工可以用于食品保鲜、材料改性等，能够提高产品的质量和性能C.核技术在工业应用中不会产生任何辐射污染和安全隐患D.与传统技术相比，核技术在某些工业领域具有高效、精准、节能等优势5、在核反应堆的堆芯设计中，燃料组件的布置需要考虑多种因素。已知一种压水堆的燃料组件由264根燃料棒组成，每根燃料棒的直径为10mm，组件的边长为200mm。计算燃料组件的栅距：（）A.10mmB.12mmC.14mmD.16mm6、在核反应堆的设计中，需要考虑中子的慢化过程。常用的中子慢化剂有轻水、重水和石墨等。与其他慢化剂相比，重水作为慢化剂的优点是（）A.慢化能力强，吸收中子少B.价格便宜，容易获取C.热稳定性好，不易发生相变D.对反应堆的结构要求低7、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8、核废料的处理是核工业面临的一个重要问题。核废料具有高放射性和长半衰期的特点。目前，常见的核废料处理方法有地质处置、深海处置等。地质处置的主要原理是（）A.将核废料深埋在地下稳定的地质层中B.将核废料沉入深海底部C.利用化学反应降低核废料的放射性D.对核废料进行焚烧处理9、核技术在食品安全检测中可以检测出微量的污染物和添加剂。对于一种新型的食品，已知其成分和可能的污染途径，若要确定检测方案，还需要考虑以下哪个因素？（）A.检测方法的灵敏度B.食品的保质期C.市场对检测结果的接受程度D.以上都是10、核反应堆的热中子能谱对反应性有一定影响。已知某反应堆的热中子平均能量为0.025eV，中子通量密度为10^14n/(cm²·s)。计算热中子的能量密度。A.4×10^-8J/cm³B.8×10^-8J/cm³C.1.6×10^-7J/cm³D.3.2×10^-7J/cm³11、核电厂的废物处理系统包括放射性液体废物处理、气体废物处理和固体废物处理等。对于放射性固体废物，通常的处理方法是（）A.压缩后直接填埋B.经过固化处理后深埋C.焚烧后排放到大气中D.回收利用12、核反应堆的停堆过程同样需要谨慎操作。假设一个正在运行的反应堆需要紧急停堆，以下关于停堆方法和后续处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.迅速插入控制棒，使反应堆快速进入次临界状态B.停堆后，需要继续监测堆芯的温度和压力，防止余热导致危险C.紧急停堆后，反应堆可以立即重新启动，恢复正常运行D.停堆过程中，要确保冷却剂系统正常运行，带走堆芯的余热13、核科学中的粒子加速器是一种重要的研究工具。假设一个同步加速器正在运行，用于加速带电粒子到高能量。以下关于粒子加速器的原理和特点的描述，哪一项是错误的？（）A.利用电磁场对带电粒子施加作用力，使其不断加速B.同步加速器中的磁场强度随时间变化，以保持粒子的同步加速C.粒子加速器可以产生高能量、高强度的粒子束，用于基础研究和应用D.粒子加速器的建设和运行成本较低，技术难度不大14、在核辐射防护中，屏蔽材料的选择非常重要。某实验室需要对一个强γ射线源进行屏蔽，考虑使用铅、混凝土或铁作为屏蔽材料。铅具有较高的密度和对γ射线的衰减能力，但价格昂贵；混凝土成本较低，但屏蔽效果相对较差；铁的屏蔽性能介于两者之间。如果要求在有限的空间内实现最佳的屏蔽效果，同时考虑成本因素，应该选择哪种材料？（）A.铅B.混凝土C.铁D.组合使用以上材料15、核技术在材料科学中的应用可以改善材料的性能。假设使用离子注入技术对金属材料进行改性，以下关于离子注入效果的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以改变材料的表面硬度和耐磨性B.能够引入新的元素，形成特殊的合金相C.离子注入对材料的微观结构没有影响D.可以提高材料的抗腐蚀性能16、对于核聚变反应，实现可控核聚变是人类能源发展的重要目标之一。托卡马克装置是目前研究核聚变的重要实验装置。假设在某托卡马克装置中，等离子体的温度为10keV，密度为10^20m^-3，约束时间为1s，计算此时的聚变功率密度。A.10^10W/m^3B.10^11W/m^3C.10^12W/m^3D.10^13W/m^317、核反应堆的启动过程是一个复杂的操作，需要严格控制各种参数。已知反应堆的初始状态和启动程序，若要确保启动过程的安全平稳，还需要密切监测以下哪个参数的变化？（）A.中子通量的增长速率B.冷却剂的温度梯度C.反应堆的压力波动D.以上都是18、在核辐射防护中，需要了解辐射剂量的概念和计算方法。假设一个工作人员在核设施中工作，受到了多种辐射源的照射。那么辐射剂量的单位有哪些（如希沃特、戈瑞）？如何准确测量和评估工作人员所接受的辐射剂量？为了将辐射剂量控制在安全范围内，需要采取哪些防护措施（如时间防护、距离防护、屏蔽防护）？（）A.单位明确，使用专业仪器测量，综合多种防护手段，定期体检B.计算复杂，依靠经验估算，侧重单一防护方法，加强培训C.概念清晰，通过模拟计算剂量，注重屏蔽防护，做好记录D.以上均不正确19、核辐射探测技术在核科学领域有着广泛的应用。某实验室使用盖革计数器来测量放射性强度，已知其探测效率为20%，测量时间为10分钟，计数为5000次。若放射性源的衰变常数为0.01s^(-1)，且在测量过程中源的活度不变，那么该放射性源的初始活度大约是多少？（）A.1.25×10^(5)BqB.2.5×10^(5)BqC.5×10^(5)BqD.1×10^(6)Bq20、在核反应堆的事故分析中，需要考虑各种可能的故障模式。假设一个反应堆发生冷却剂丧失事故，以下关于事故后果的评估，哪一项是不正确的？（）A.堆芯可能因失去冷却而温度升高，导致燃料元件损坏B.可能会有放射性物质释放到环境中，造成环境污染C.只要应急响应及时，就不会对公众健康产生任何影响D.事故的严重程度取决于反应堆的设计、运行状况和应急措施的有效性二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述核辐射的种类（如α射线、β射线、γ射线等）及其特性，包括它们的穿透能力、电离能力和对生物体的潜在危害。分析在不同的应用场景（如医疗、工业、科研等）中，如何有效地防护核辐射，包括防护材料的选择、防护设施的设计和个人防护装备的使用。2、（本题5分）阐述核医学中的放射性药物的研发和应用，包括药物的合成、标记技术、体内分布和代谢。分析放射性药物在疾病诊断和治疗中的作用机制和疗效评估，以及如何提高药物的特异性和安全性。3、（本题5分）核电站的安全运行是至关重要的。请详细论述核电站的安全系统，如反应堆保护系统、应急冷却系统、安全壳等的设计原理和功能。分析可能导致核电站事故的原因，如人为失误、设备故障、自然灾害等。解释如何通过严格的安全管理、定期的安全检查和应急演练来保障核电站的安全运行。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某核电厂的一回路冷却剂系统中，压力为15MPa，温度为320°C，流量为5000kg/s。管道的直径为0.5m，材料的许用应力为200MPa。计算管道的壁厚，以确保系统的安全运行。同时，分析冷却剂在管道中的流动稳定性，假设雷诺数为10^5。2、（本题5分）某核反应堆的燃料元件采用平板型结构，厚度为1cm，宽度为10cm，长度为50cm。燃料的热产生率为100W/cm³，两侧表面与冷却剂进行换热，传热系数为1000W/(m²·K)。冷却剂温度为250℃，计算燃料元件的最高温度和平均温度。3、（本题5分）某核电厂的一回路冷却剂泵出现故障，导致流量降低30%。已知正常流量为2000m³/h，冷却剂进出口温差为40℃，比热容为5kJ/(kg·K)，计算故障情况下泵的输出功率变化以及对反应堆热功率的影响。4、（本题5分）一个核反应堆的燃料组件由200根燃料元件组成，每根燃料元件的热功率为5kW，铀-235的富集度为4%。计算燃料组件的总热功率和铀-235的消耗速率。若反应堆运行1000小时，求燃料组件的燃耗。5、（本题5分）某核电厂的蒸汽发生器中，产生的饱和蒸汽压力为6MPa，温度为275.6°C，蒸汽流量为100t/h。给水温度为220°C，焓值分别为h饱=2780kJ/kg，h给=930kJ/kg。计算蒸汽发生器的热功率，以及传热效率，假设传热系数为8000W/(m²·K)，传热面积为1000m²。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（