2025年大学《核物理》专业题库—— 核反应堆中的裂变产物分析技术.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核反应堆中的裂变产物分析技术

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、填空题（每空2分，共20分）

1.铀-235在中子轰击下发生的裂变，通常释放出______个中子，并产生两个质量数相差较大的裂变碎片。

2.裂变产物放射性核素按半衰期分布很宽，从______秒到______年不等，这对反应堆的衰变热和剂量率有重要影响。

3.在反应堆冷却剂（如水）中，碘-135是一种重要的______，因为它对中子的吸收截面很大，且在燃料附近能迅速积聚。

4.伽马能谱分析是测量裂变产物的一种常用方法，它主要依据放射性核素衰变时释放的______能量分布来进行识别和定量的。

5.液体闪烁计数器特别适用于测量______衰变核素的活度。

6.中子活化分析（NAA）是一种基于核反应的元素分析方法，通过测量样品中特定核素俘获中子后产生的______来定性或定量分析。

7.对于需要从复杂基质中分离特定裂变产物的情况，______法因其选择性好而常被采用。

8.在核燃料后处理中，分离和纯化铀、钚与裂变产物是关键步骤，常用的______流程可以实现这一目标。

9.Cs-137是一种具有高放性和长半衰期的裂变产物，其主要的衰变子体是______，后者具有强烈的β辐射。

10.选择裂变产物分析技术时，需要综合考虑的因素包括分析物的______、样品基质、所需______和测量环境等。

二、选择题（每题3分，共30分。请将正确选项的字母填在括号内）

1.下列哪种裂变产物在反应堆运行期间对慢化剂中子的吸收具有显著“中毒”效应？（）

A.Kr-85

B.I-135

C.Cs-137

D.Sr-90

2.对于需要测量极低浓度放射性核素的分析，通常选用哪种方法？（）

A.简易盖革计数器

B.液体闪烁计数器

C.原子吸收光谱法

D.活度测量不确定度最低的方法

3.下列哪种分析技术属于非破坏性方法？（）

A.化学萃取

B.离子交换

C.中子活化分析

D.质谱法

4.在裂变产物分析中，用于分离碘-135的萃取色层法，主要是利用了______。（）

A.碘的高挥发性

B.碘与特定萃取剂的络合能力

C.碘的放射性

D.碘在溶液中的溶解度

5.下列哪种裂变产物主要产生β-衰变？（）

A.Kr-85

B.Xe-135

C.Cs-137

D.I-135

6.如果要同时测量样品中几种不同能量的γ射线，应选用哪种探测仪器？（）

A.盖革计数器

B.闪烁计数器

C.伽马能谱仪（带多道分析器）

D.中子计数器

7.在反应堆事故应急监测中，快速评估堆芯释放的放射性物质种类和数量，常优先考虑使用哪种技术？（）

A.化学湿法分析

B.在线气体监测

C.便携式辐射成像设备

D.高分辨率伽马能谱分析

8.下列哪种裂变产物具有较高的化学活性和亲水性，容易在冷却剂中迁移并可能被燃料包壳吸收？（）

A.Sr-90

B.Zr-90

C.Xe-135

D.Kr-85

9.原子质量单位（u）与核反应堆中常用的贝克勒尔（Bq）或居里（Ci）之间的转换涉及到______。（）

A.衰变常数

B.原子质量数

C.放射性活度定义

D.核反应截面

10.核燃料后处理的主要目的是什么？（）

A.增加反应堆输出功率

B.回收利用裂变产生的能量

C.测定裂变产物种类

D.降低反应堆运行成本

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述裂变产物在反应堆冷却剂中行为的主要特点及其影响。

2.简要说明伽马能谱分析的基本原理及其在裂变产物识别中的优势。

3.为什么说碘-135是反应堆安全运行中需要重点监控的裂变产物？

4.简述化学分离法在裂变产物分析中的作用和基本流程。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.已知某裂变产物核素的半衰期为8天，初始活度为10^12Bq。求：

a.经过24天后，该核素的活度剩下多少？

b.经过多少时间，该核素的活度衰减到初始值的1%？

2.某伽马能谱测量中，探测效率为5%，测得某特定裂变产物衰变峰的计数率为1000计数/秒。假设该峰对应的活度占总活度的90%。若探测效率在