2025年大学《核物理》专业题库—— 核反应堆的更新与改进.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核反应堆的更新与改进

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪种反应堆类型属于快堆？

A.压水堆

B.沸水堆

C.快堆

D.重水堆

2.MOX燃料是指？

A.铀氧燃料

B.钚氧燃料

C.铀钚混合氧化物燃料

D.镁氧燃料

3.被动安全系统是指？

A.需要人工操作的safetysystem

B.不需要人工操作，依靠重力、自然循环等实现的safetysystem

C.需要电力驱动的safetysystem

D.以上都不对

4.小堆模块化反应堆（SMR）的主要优势是？

A.单堆功率大

B.建设周期长

C.模块化设计，便于运输和建设

D.安全性能低

5.下列哪种技术不属于提高核反应堆经济性的措施？

A.降低建造成本

B.提高运行效率

C.增加核废料产生量

D.优化燃料循环

6.核聚变能与核裂变能的主要区别是？

A.核聚变能更清洁

B.核聚变能的燃料更丰富

C.核聚变能的反应产物更安全

D.以上都是

7.核反应堆在可持续发展中的作用主要体现在？

A.提供清洁能源

B.减少碳排放

C.实现核能的长期利用

D.以上都是

8.先进安全壳设计的主要目标是？

A.提高核反应堆的安全性

B.降低核反应堆的建造成本

C.增加核反应堆的功率

D.以上都不对

9.下列哪种燃料循环技术可以实现核燃料的充分利用？

A.单次循环

B.多次循环

C.负责任燃料循环

D.以上都是

10.下列哪种技术不属于核能与可再生能源的协同发展技术？

A.核风能互补

B.核水能互补

C.核太阳能互补

D.核地热能互补

二、填空题（每空1分，共15分）

1.核反应堆的临界条件是指_________。

2.反应堆功率的主要调节方法是_________。

3.被动安全系统的主要特点是不需要_________。

4.快堆使用的燃料主要是_________。

5.SMR的主要优势之一是_________。

6.核能的长期利用可以减少对_________的依赖。

7.先进安全壳设计可以抵御_________等事故。

8.负责任燃料循环可以减少_________的产生。

9.核能与可再生能源的协同发展可以_________。

10.核聚变能的开发是未来核能发展的_________。

三、计算题（每题10分，共20分）

1.某压水堆的堆芯体积为1000立方米，中子密度为1.0×10^19个/立方米，平均中子泄漏概率为0.01，求该堆芯的中子总数和漏出中子数。

2.某先进反应堆的燃料棒长10米，直径0.4米，燃料密度为0.8克/立方厘米，铀含量为3%，求该燃料棒的质量和铀的质量。

四、简答题（每题5分，共10分）

1.简述核反应堆安全壳的作用。

2.简述核能发展面临的挑战。

五、论述题（10分）

论述核聚变能开发的意义和面临的挑战。

六、设计题（15分）

设计一种小型模块化反应堆，并简述其主要特点和优势。

试卷答案

一、选择题

1.C

2.C

3.B

4.C

5.C

6.D

7.D

8.A

9.D

10.C

二、填空题

1.系统的净中子产生率为零

2.控制棒调节

3.人工操作

4.快中子

5.模块化设计，便于运输和建设

6.化石燃料

7.强烈地震、飞机撞击等事故

8.高度放射性核废料

9.提高能源供应的稳定性和可靠性

10.重要方向

三、计算题

1.中子总数=中子密度×堆芯体积=1.0×10^19个/立方米×1000立方米=1.0×10^22个

漏出中子数=中子总数×平均中子泄漏概率=1.0×10^22个×0.01=1.0×10^20个

2.燃料棒体积=π×(直径/2)^2×长度=π×(0.4米/2)^2×10米≈5.03立方米

燃料棒质量=燃料密度×燃料棒体积=0.8克/立方厘米×5.03立方米=4024克

铀的质量=燃料棒质量×铀含量=4024克×3%=120.72克

四、简答题

1.