2025年大学《核物理》专业题库—— 核能发电技术的发展与展望.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核能发电技术的发展与展望

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）

1.核能发电的主要依据是原子核发生裂变或聚变时（）。

A.放射性衰变释放的能量

B.核外电子动能的变化

C.质量亏损转化的能量

D.中子动能的增量

2.在核反应堆中，控制棒的主要作用是（）。

A.吸收中子，调节反应堆功率

B.加速中子，提高反应效率

C.慢化中子，降低反应堆温度

D.引发裂变，启动链式反应

3.与压水堆（PWR）相比，沸水堆（BWR）的主要区别在于（）。

A.使用不同的核燃料

B.慢化剂和冷却剂是同一种物质

C.一回路和二回路是否分离

D.中子能量级别不同

4.核燃料循环中的“后处理”阶段主要目的是（）。

A.提高铀浓缩程度

B.将乏燃料中的可裂变材料分离出来

C.减少核燃料的初始需求量

D.回收铀和钚用于制造新燃料

5.核聚变反应D-T循环（氘-氚）的主要优势之一是（）。

A.反应条件相对容易实现

B.产生的中子辐射水平很低

C.燃料来源极其丰富且无长寿命核废料

D.单位质量燃料释放的能量远高于裂变

6.核电站产生的主要放射性废物通常是（）。

A.慢化剂和冷却剂

B.未反应的核燃料

C.裂变碎片和超铀元素

D.放射性气体

7.对于核裂变过程，以下说法正确的是（）。

A.任何重核裂变都会释放巨大能量

B.裂变过程会严格遵守能量守恒定律

C.铀-235的裂变产物都是稳定的

D.链式反应的发生与中子类型无关

8.在核物理中，表示原子核质量的单位“原子质量单位”（u）定义为（）。

A.1/12个碳-12原子质量的1/12

B.1个中子的质量

C.1个质子的质量

D.1千克

9.放射性衰变定律描述了放射性核数随时间变化的规律，其数学表达式体现了（）。

A.放射性活度与衰变常数成正比

B.放射性活度随时间指数衰减

C.半衰期是核的性质之一

D.衰变过程是不可逆的

10.核安全分析中，“固有安全性”通常指（）。

A.通过多重保护系统防止事故发生

B.即使发生故障也能依靠物理特性自动停堆

C.依靠操作人员的干预来保证反应堆安全

D.对外部环境不造成辐射污染

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）

1.原子核的放射性衰变主要有______、______和______三种基本类型。

2.核反应过程中，必须遵守______守恒定律和______守恒定律。

3.核电站中，将快中子减速为热中子的物质称为______。

4.目前商业运行的核电站几乎都采用______发电技术。

5.核聚变研究的核心科学问题之一是如何实现______和______。

6.为了减少核废料的放射性危害，通常采用______和______等处理方法。

7.衡量辐射对生物组织损伤程度的基本物理量是______。

8.在核燃料循环中，从天然铀制备成能用于反应堆的核燃料的过程称为______。

9.小型模块化反应堆（SMR）的主要特点之一是______。

10.核能作为一种能源，其优势在于______和______。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述核裂变链式反应能够持续进行必须满足的三个基本条件。

2.简要说明核反应堆中慢化剂和冷却剂的作用区别。

3.与核裂变相比，简述核聚变在资源利用和环境友好方面的主要优势。

4.简述核废料长期安全处置面临的主要挑战。

四、论述题（每题10分，共30分）

1.试述核电站核安全的重要性，并列举至少三种核安全的重要保障措施。

2.分析当前核能发电技术发展面临的主要技术挑战，并探讨可能的解决方案。

3.结合当前全球能源转型和气候变化的背景，论述发展核能对于保障能源安全和实现可持续发展的意义。

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试卷答案

一、选择题

1.C

*解析：核能发电的基础是爱因斯坦质能方程，即核反应中因质量亏损而释放的能量（E=mc2）。裂变和聚变都是通过质量亏损来实现能量释放。

2.A

*解析：控制棒的主要功能是吸收中子，通过调节吸收中子的数量来控制链式反应的