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2025年大学《核化工与核燃料工程-核燃料元件制造》考试备考题库及答案解析

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一、选择题

1.核燃料元件制造过程中，下列哪种材料最适合用作包壳材料？（）

A.铝合金

B.不锈钢

C.钛合金

D.镍基合金

答案：B

解析：核燃料元件的包壳材料需要具备良好的中子吸收截面、抗腐蚀性能和机械强度。不锈钢具有优异的耐腐蚀性和机械性能，同时中子吸收截面较小，适合用作核燃料元件的包壳材料。铝合金虽然轻质，但耐腐蚀性较差。钛合金和镍基合金虽然具有某些优良性能，但不如不锈钢适合用作包壳材料。

2.在核燃料元件制造中，下列哪种工艺主要用于制备燃料芯块？（）

A.等离子喷镀

B.粉末冶金

C.熔融铸造

D.机械加工

答案：B

解析：燃料芯块的制备通常采用粉末冶金工艺，将核燃料粉末压制成型并烧结，以获得致密的核燃料块。等离子喷镀主要用于制备涂层，熔融铸造适用于金属材料，机械加工则用于尺寸精密的部件，不适合制备燃料芯块。

3.核燃料元件制造过程中，下列哪种设备主要用于对燃料棒进行焊接？（）

A.激光焊接机

B.电子束焊接机

C.气体保护焊机

D.电弧焊机

答案：B

解析：核燃料元件的焊接要求高精度和高可靠性，电子束焊接机能够提供高能量密度的焊接过程，焊缝质量高，适合用于核燃料元件的焊接。激光焊接机虽然精度高，但成本较高。气体保护焊机和电弧焊机容易产生气孔和裂纹，不适合核燃料元件的焊接。

4.核燃料元件制造中，下列哪种材料通常用作燃料芯块的粘结剂？（）

A.氧化铝

B.氢氧化钍

C.硅酸锆

D.氮化硼

答案：C

解析：燃料芯块的粘结剂需要具备良好的高温稳定性和化学稳定性，硅酸锆具有优异的性能，常用于燃料芯块的粘结剂。氧化铝和氢氧化钍主要用于耐磨材料，氮化硼主要用于润滑剂和高温绝缘材料。

5.核燃料元件制造过程中，下列哪种检测方法主要用于检测燃料棒的热膨胀特性？（）

A.射线探伤

B.超声波检测

C.拉伸试验

D.热膨胀仪测试

答案：D

解析：热膨胀特性是核燃料元件的重要性能之一，热膨胀仪测试能够精确测量燃料棒在不同温度下的膨胀量，是检测热膨胀特性的主要方法。射线探伤和超声波检测主要用于检测内部缺陷，拉伸试验主要用于检测材料的力学性能。

6.核燃料元件制造中，下列哪种工艺主要用于制备燃料芯块的包壳管？（）

A.拉拔成型

B.挤压成型

C.等离子喷镀

D.熔融铸造

答案：A

解析：燃料芯块的包壳管通常采用拉拔成型工艺制备，通过拉拔工艺可以获得高精度和表面光洁度的包壳管。挤压成型主要用于制备形状复杂的部件，等离子喷镀和熔融铸造不适合制备包壳管。

7.核燃料元件制造过程中，下列哪种材料通常用作燃料芯块的裂变产物吸收剂？（）

A.硼酸

B.氮化硼

C.氧化镧

D.氢氧化铀

答案：B

解析：裂变产物吸收剂需要具备良好的中子吸收截面，氮化硼具有优异的中子吸收性能，常用于燃料芯块的裂变产物吸收剂。硼酸主要用于冷却剂中控制中子源，氧化镧主要用于催化剂，氢氧化铀是核燃料本身。

8.核燃料元件制造中，下列哪种设备主要用于对燃料棒进行切割？（）

A.激光切割机

B.气割机

C.水切割机

D.机械锯

答案：A

解析：核燃料元件的切割要求高精度和高洁净度，激光切割机能够提供高精度和冷切割的过程，适合用于核燃料元件的切割。气割机容易产生热影响区，水切割机可能产生飞溅，机械锯精度较低。

9.核燃料元件制造过程中，下列哪种检测方法主要用于检测燃料棒的密封性？（）

A.气密性测试

B.射线探伤

C.超声波检测

D.拉伸试验

答案：A

解析：燃料棒的密封性是核燃料元件的重要性能之一，气密性测试能够有效检测燃料棒的密封性能。射线探伤和超声波检测主要用于检测内部缺陷，拉伸试验主要用于检测材料的力学性能。

10.核燃料元件制造中，下列哪种材料通常用作燃料芯块的裂变产物释放抑制剂？（）

A.氧化铝

B.氢氧化钍

C.硅酸锆

D.氮化硼

答案：C

解析：裂变产物释放抑制剂需要具备良好的化学稳定性和吸附性能，硅酸锆具有优异的抑制裂变产物释放的能力，常用于燃料芯块的裂变产物释放抑制剂。氧化铝和氢氧化钍主要用于耐磨材料，氮化硼主要用于润滑剂和高温绝缘材料。

11.核燃料元件制造过程中，下列哪种材料最适合用作燃料芯块的裂变产物吸收剂？（）

A.硼酸

B.氮化硼

C.氧化镧

D.氢氧化铀

答案：B

解析：氮化硼具有高熔点和优异的中子吸收截面，且化学性质稳定，是理想的裂变产物吸收剂，广泛用于核燃料芯块中。硼酸通常用作控制棒或冷却剂中的中子吸收剂。氧化镧主要用于催化剂或吸附剂。氢氧化铀是核燃料本身，不用于吸收