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2025年材料能源行业技能考试-核工程核电能源历年参考题库含答案解析(5套共100道单选合辑)

2025年材料能源行业技能考试-核工程核电能源历年参考题库含答案解析(篇1)

【题干1】核燃料中铀-235的浓缩过程主要涉及以下哪种技术？

【选项】A.离子交换法

B.气体扩散法

C.熔融盐萃取法

D.磁流体分离法

【参考答案】C

【详细解析】

核燃料中铀-235的浓缩技术需解决铀同位素分离难题。熔融盐萃取法（C）通过铀化合物在熔融盐中的选择性溶解与分配实现浓缩，适用于高丰度铀的提纯。

离子交换法（A）多用于铀溶液的初步分离，效率较低；气体扩散法（B）依赖气体动力学差异，能耗高且难以处理低丰度铀；磁流体分离法（D）尚处实验阶段，未大规模应用。

【题干2】核反应堆一回路系统的主泵设计压力需满足哪种标准？

【选项】A.1.5倍设计功率

B.2.2倍最大冷凝压力

C.3.0MPa

D.临界硼浓度对应的压力

【参考答案】C

【详细解析】

一回路主泵压力需匹配冷却剂（如水或液态金属）的饱和蒸汽压。3.0MPa（C）是典型压水堆一回路操作压力，确保冷却剂在高温下保持液态，避免汽化引发系统失效。

选项A与功率无关，B为冷凝器参数，D涉及硼浓度与中子通量关系，均与主泵压力设计无直接关联。

【题干3】核废料固化过程中，锆石陶瓷（ZrO2）的主要功能是？

【选项】A.提供化学稳定晶格

B.增强机械强度

C.吸附放射性同位素

D.缩短衰变链长度

【参考答案】A

【详细解析】

锆石陶瓷（ZrO2）通过晶体结构固定放射性核素，其化学惰性与高熔点（约2720℃）有效隔绝废料中铯-137、锶-90等长寿命核素。

选项B需依赖玻璃固化工艺中的玻璃相结构，C不符合锆石的吸附特性，D与固化技术无关。

【题干4】核电站安全壳内压力释放阀的开启压力通常设定为？

【选项】A.0.1MPa

B.0.5MPa

C.1.2MPa

D.1.5MPa

【参考答案】B

【详细解析】

安全壳压力释放阀（PSV）在内部压力升至0.5MPa（B）时启动，此阈值高于正常运行压力（0.2-0.3MPa）但低于结构极限强度，确保人员撤离前系统可控泄压。

选项A接近日常气压（0.1MPa），无法触发泄压；C/D超出安全壳设计冗余范围，可能引发灾难性泄漏。

【题干5】核燃料芯块制造中，碳化硅（SiC）涂层的主要作用是？

【选项】A.提高抗中子辐射性

B.增强高温抗氧化能力

C.降低燃料棒成本

D.防止熔盐腐蚀

【参考答案】B

【详细解析】

碳化硅（SiC）涂层（B）通过形成致密非晶层隔绝氧气，抑制燃料芯块在高温（1000℃）下氧化剥落。

选项A需依赖富铀材料，与涂层无关；C是经济考量，非技术指标；D适用于包壳管而非芯块表面。

【题干6】核电站应急堆芯冷却系统（ECCS）中，高压注水堆芯泵的启动压力是？

【选项】A.0.05MPa

B.0.2MPa

C.0.8MPa

D.1.5MPa

【参考答案】C

【详细解析】

高压注水堆芯泵（HPS）在0.8MPa（C）启动，高于安全壳内正常蒸汽压力（0.2-0.3MPa），确保事故工况下能快速注入紧急冷却剂。

选项A/B压力不足，无法驱动泵运行；D超出泵设计上限，可能引发机械故障。

【题干7】核电站乏燃料池中，氚（3H）的屏蔽主要依赖哪种材料？

【选项】A.钛合金

B.铅锑合金

C.石墨

D.碳纤维

【参考答案】B

【详细解析】

铅锑合金（B）因高密度（11.3g/cm3）和β射线吸收特性，成为氚屏蔽的首选材料。

钛合金（A）密度仅4.5g/cm3，石墨（C）对β射线反射无效，碳纤维（D）仅适用于电磁屏蔽。

【题干8】核电站主泵的密封方式中，哪种技术能有效防止氢气泄漏？

【选项】A.机械密封

B.热膨胀密封

C.气动平衡密封

D.真空密封

【参考答案】C

【详细解析】

气动平衡密封（C）通过外部气压平衡腔体内外压力差，抑制氢气从密封间隙逸出。

机械密封（A）依赖摩擦副，高温下易碳化；热膨胀密封（B）需匹配材料热膨胀系数；真空密封（D）不适用于含氢介质。

【题干9】核燃料元件包壳材料中，锆合金（Zr-Hf合金）的临界中子吸收截面主要针对？

【选项】A.钛-461

B.铀-235

C.锶-90

D.钛-153

【参考答案】B

【详细解析】

锆合金（Zr-Hf合金）的临界中子吸收截面（Σ）为0.18cm2，与铀-235（