2025年大学《核物理》专业题库—— 核技术在新能源领域的应用.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核技术在新能源领域的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题2分，共20分）

1.在核反应堆中，维持链式反应的关键条件是（）。

A.铀235的富集程度

B.中子泄漏率足够低

C.控制棒的有效吸收

D.反应堆的几何形状

2.下列哪种核反应过程是核聚变发电的能量来源？（）

A.重原子核的裂变

B.轻原子核的聚变

C.原子核的衰变

D.核外电子的跃迁

3.在核能利用中，放射性同位素锶-90（??Sr）主要用于（）。

A.核反应堆的核心燃料

B.动力堆的稳压器

C.作为辐射源用于工业辐照或农业示踪

D.氢弹的引爆装置

4.与α衰变相比，β衰变过程中，原子核的（）。

A.质量数减少2

B.电荷数增加1

C.质量数不变，电荷数增加1

D.质量数和电荷数均不变

5.用于监测环境中的放射性水平，常用的辐射探测器是（）。

A.汞齐检流计

B.光电倍增管

C.盖革-米勒计数器

D.压电式传感器

6.中子活化分析（NAA）技术的主要优点之一是（）。

A.可对样品进行宏观成分分析

B.需要复杂的样品前处理

C.可同时测定多种元素，且非破坏性

D.对样品的放射性背景要求不高

7.核裂变过程中释放的巨大能量主要来源于（）。

A.核子结合能的释放

B.核外电子动能的增加

C.中子动能的增加

D.重原子核的静电势能

8.高温气冷堆（HTR）相较于传统压水堆，其主要优势在于（）。

A.可以直接利用核能发电

B.具有更高的运行温度和效率

C.使用固态燃料，不易发生熔毁事故

D.中子经济性好，适合生产核燃料

9.辐射加工技术利用核辐射改善材料性能，例如（）。

A.辐照交联橡胶提高其弹性

B.辐照食品进行保鲜

C.辐照种子提高发芽率

D.辐照治疗癌症

10.磁约束核聚变研究中，托卡马克装置主要利用（）来约束高温等离子体。

A.强大的电场

B.旋转磁场

C.线性磁场

D.磁镜效应

二、填空题（请将答案填在横线上。每空2分，共20分）

1.核反应过程中，遵循______守恒定律和______守恒定律。

2.核能发电的效率通常指______与______之比。

3.辐射剂量单位希沃特（Sv）是______的单位，它反映了生物组织受到______的等效效应。

4.在核聚变反应中，将氘和氚原子核结合成氦原子核并释放能量的过程，通常表示为______。

5.利用放射性同位素的射线特性来探测物质内部结构或成分的技术，称为______。

6.核反应堆中，控制链式反应速度的关键部件是______。

7.核裂变过程中产生的中子，若能维持链式反应，则称为______中子；若被吸收而不能维持链式反应，则称为______中子。

8.核聚变能的主要挑战在于如何实现并维持______。

9.中子活化分析中，样品被辐照后，发生核反应产生的放射性同位素称为______。

10.核技术在新能源领域除了提供清洁电力外，还在______和______等方面发挥作用。

三、简答题（请扼要回答下列问题。每题5分，共20分）

1.简述核裂变链式反应能够持续进行的基本条件。

2.与传统化石能源相比，核能发电的主要优势是什么？

3.解释什么是放射性污染，并简述利用核物理知识进行放射性污染监测的基本方法。

4.简述核聚变能作为未来能源的潜在优势。

四、计算题（请列出必要的公式和计算步骤。每题7分，共14分）

1.某核反应为：?2U+?n→??Fe+X+3?n。请写出未知粒子X的种类及其质量数、电荷数，并计算该反应释放的能量（已知：m(?2U)=238.050788u,m(??Fe)=53.938853u,m(?n)=1.008665u，1u对应的能量为931.5MeV）。

2.一个辐射监测仪的探测效率为80%，在1分钟内计数了100个γ光子。请估算该监测点该时刻的等效剂量率（假设所有探测到的γ光子均来自该点，且已知该辐射的能量和生物效应因子，此部分信息可假设已知或略去具体数值，仅需表达计算过程思路）。

五、论述题（请结