廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院《輻射劑量與防護》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院

《輻射劑量與防護》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、核反應(yīng)堆的停堆過程需要精心控制，以避免出現(xiàn)意外情況。已知反應(yīng)堆的當前運行狀態(tài)和停堆計劃，若要確保停堆過程中堆芯的余熱能夠有效排出，還需要采取以下哪個措施？（）A.啟動備用冷卻系統(tǒng)B.調(diào)整控制棒的位置C.監(jiān)測堆芯溫度和壓力D.以上都是2、在核輻射測量中，劑量當量率是一個常用的指標。關(guān)于劑量當量率的含義和應(yīng)用，以下哪項是錯誤的？（）A.劑量當量率表示單位時間內(nèi)人體所接受的劑量當量，單位通常為希沃特/小時（Sv/h）B.劑量當量率可以用于實時監(jiān)測輻射場的強度變化，評估人員受照風險C.在輻射防護中，根據(jù)劑量當量率的大小，可以確定相應(yīng)的防護措施和安全距離D.劑量當量率只適用于γ射線和X射線的測量，對于其他類型的輻射無法進行評估3、核科學中的核衰變是一種自發(fā)的過程，不同的放射性核素具有不同的衰變方式和半衰期。對于一個半衰期較長的放射性核素，其放射性強度隨時間的變化特點是（）A.快速下降B.緩慢下降C.保持不變D.先上升后下降4、在研究核反應(yīng)的過程中，質(zhì)能方程E=mc2具有重要的意義。已知一個核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損了0.1克，計算釋放的能量約為：（）A.9×10^11JB.9×10^12JC.9×10^13JD.9×10^14J5、核技術(shù)在食品安全檢測中也有應(yīng)用，例如檢測食品中的放射性污染和農(nóng)藥殘留。以下哪種檢測方法可以快速檢測出食品中的放射性物質(zhì)？（）A.氣相色譜法B.液相色譜法C.放射性測量儀D.以上都不行6、核反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)對于防止核事故至關(guān)重要。在壓水堆中，設(shè)置了多重安全屏障，包括燃料包殼、一回路壓力邊界、安全殼等。當發(fā)生一回路管道破裂的事故時，以下哪個安全屏障首先發(fā)揮作用？（）A.燃料包殼B.一回路壓力邊界C.安全殼D.以上同時發(fā)揮作用7、在核輻射防護標準中，劑量限值是重要的指標。假設(shè)一個職業(yè)輻射工作人員，以下關(guān)于劑量限值的理解，哪一項是不正確的？（）A.劑量限值是為了防止確定性效應(yīng)和隨機性效應(yīng)的發(fā)生而設(shè)定的B.只要在劑量限值以內(nèi)，輻射照射就不會對健康造成任何損害C.不同類型的輻射，其劑量限值可能不同D.劑量限值應(yīng)根據(jù)科學研究和實踐經(jīng)驗不斷修訂和完善8、在核科學研究中，蒙特卡羅方法是一種常用的模擬計算方法。關(guān)于蒙特卡羅方法在核科學中的應(yīng)用，以下說法錯誤的是：（）A.可以用于模擬粒子輸運過程，計算輻射劑量分布B.能夠預測核反應(yīng)的概率和產(chǎn)額C.蒙特卡羅方法計算結(jié)果準確可靠，不需要與實驗數(shù)據(jù)進行對比驗證D.該方法在處理復雜幾何和物理問題時具有優(yōu)勢9、在核反應(yīng)堆的啟動過程中，需要逐步提升功率，同時監(jiān)測各種參數(shù)。以下哪種參數(shù)對于判斷反應(yīng)堆是否正常啟動至關(guān)重要？（）A.中子通量B.燃料溫度C.冷卻劑壓力D.以上都是10、在核燃料后處理中，分離和回收有用的核素是重要的環(huán)節(jié)。例如，從乏燃料中回收鈾和钚可以提高資源利用率。后處理過程中，采用的化學分離方法需要具有高選擇性和高效率。以下哪種化學分離方法常用于核燃料后處理：（）A.溶劑萃取法B.離子交換法C.沉淀法D.蒸餾法11、核技術(shù)在工業(yè)無損檢測中的應(yīng)用廣泛，如射線探傷。對于一個復雜的金屬結(jié)構(gòu)件，已知其材料和可能存在的缺陷類型，若要選擇合適的射線源和檢測方法，還需要考慮以下哪個因素？（）A.結(jié)構(gòu)件的尺寸和形狀B.檢測的精度要求C.檢測的成本和效率D.以上都是12、在核醫(yī)學中，放射性同位素廣泛應(yīng)用于診斷和治療。某醫(yī)院使用碘-131進行甲狀腺疾病的診斷和治療。碘-131會被甲狀腺組織特異性攝取，其放射性衰變會釋放出β射線和γ射線。β射線用于治療，γ射線用于成像診斷。已知患者服用了一定劑量的碘-131后，經(jīng)過一段時間，體內(nèi)殘留的放射性活度降低到初始值的一半。如果碘-131的半衰期為8天，那么經(jīng)過多少天后體內(nèi)殘留的放射性活度會降低到初始值的1/8？（）A.16天B.24天C.32天D.40天13、核科學中的輻射屏蔽設(shè)計是保障人員和環(huán)境安全的關(guān)鍵。假設(shè)我們要為一個核實驗設(shè)施設(shè)計輻射屏蔽，那么屏蔽材料的選擇依據(jù)是什么（如鉛、混凝土、水）？如何計算屏蔽后的輻射劑量水平？在復雜輻射場中，怎樣優(yōu)化屏蔽結(jié)構(gòu)以提高屏蔽效果？（）A.考慮材料特性，使用數(shù)學模型，結(jié)合實際測量，不斷調(diào)整優(yōu)化B.依據(jù)成本高低，參考理論計算，模擬不同方案，滿足標準要求C.按照施工難度，借助經(jīng)驗公式，考慮空間布局，確保安全可靠D.以上均不正確14、核科學中的核反應(yīng)截面是描述核反應(yīng)發(fā)生概率的重要參數(shù)。對于給定的核反應(yīng)，反應(yīng)截面的大小與哪些因素有關(guān)？（）A.入射粒子的能量B.靶核的性質(zhì)C.反應(yīng)產(chǎn)物的狀態(tài)D.以上都是15、核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)承擔著重要的功能，包括帶走堆芯產(chǎn)生的熱量、維持堆芯的溫度等。常見的冷卻劑有輕水、重水和氣體等。如果冷卻劑的流量突然減少，堆芯的溫度將會（）A.迅速降低B.緩慢降低C.迅速升高D.保持不變16、在核天體物理學中，研究恒星內(nèi)部的核反應(yīng)過程有助于理解宇宙的演化。假設(shè)一顆恒星內(nèi)部正在進行氫核聚變反應(yīng)生成氦，隨著反應(yīng)的進行，恒星內(nèi)部的元素組成和能量釋放會發(fā)生變化。已知恒星的初始質(zhì)量和成分，如果恒星的質(zhì)量增大，其氫核聚變的速率會怎樣？（）A.加快B.減慢C.不變D.先加快后減慢17、在核輻射監(jiān)測中，個人劑量監(jiān)測是保障工作人員安全的重要措施。關(guān)于個人劑量計的類型和特點，以下哪項是不準確的？（）A.熱釋光劑量計具有靈敏度高、量程寬、可重復使用等優(yōu)點B.膠片劑量計可以直觀地顯示輻射劑量的分布，但測量精度相對較低C.電子個人劑量計能夠?qū)崟r顯示劑量率和累積劑量，但價格較高D.個人劑量計的選擇只需要考慮測量精度，不需要考慮使用的便捷性和穩(wěn)定性18、核技術(shù)在考古學中的應(yīng)用可以幫助確定文物的年代和來源。例如，利用碳-14測年法。已知文物的材質(zhì)和保存狀況，若要獲得準確的測年結(jié)果，還需要考慮以下哪個因素？（）A.樣品的污染情況B.測量儀器的校準C.環(huán)境本底輻射的影響D.以上都是19、核技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如無損檢測、輻射加工等。在無損檢測中，利用γ射線檢測金屬部件內(nèi)部的缺陷，其依據(jù)是（）A.γ射線的穿透能力和不同物質(zhì)對γ射線的吸收差異B.γ射線的電離作用C.γ射線的熒光效應(yīng)D.γ射線的化學效應(yīng)20、核聚變作為一種潛在的能源解決方案，吸引了眾多研究。假設(shè)我們正在研究托卡馬克裝置中的核聚變反應(yīng)，那么核聚變的基本原理是什么？托卡馬克裝置是如何實現(xiàn)對等離子體的約束和加熱的？目前核聚變研究面臨的主要挑戰(zhàn)（如高溫維持、等離子體不穩(wěn)定性）有哪些？未來實現(xiàn)核聚變能源商業(yè)化的前景如何？（）A.輕原子核聚合，通過磁場和射頻波，面臨技術(shù)和工程難題，前景樂觀但需長期努力B.重原子核分裂，借助激光和微波，存在材料和控制問題，短期內(nèi)難以實現(xiàn)C.粒子碰撞融合，利用靜電場和電流，有理論和實驗障礙，商業(yè)化尚需突破關(guān)鍵技術(shù)D.以上均不正確21、在核科學實驗中，經(jīng)常使用中子源來產(chǎn)生中子。一種放射性同位素中子源，其衰變常數(shù)為0.1/s，初始核數(shù)為10^10個，計算經(jīng)過10秒后剩余的核數(shù)：（）A.3.7×10^9個B.4.5×10^9個C.5.8×10^9個D.6.7×10^9個22、核醫(yī)學利用放射性同位素進行診斷和治療。假設(shè)一位患者需要進行甲狀腺功能檢查，醫(yī)生會選擇合適的放射性同位素。以下哪種放射性同位素常用于甲狀腺疾病的診斷？（）A.碘-131B.锝-99mC.鈷-60D.鐳-22623、核反應(yīng)堆的啟動過程需要嚴格控制，包括緩慢提升功率、監(jiān)測各項參數(shù)等。在啟動過程中，如果功率上升速度過快，可能會引發(fā)：（）A.燃料元件損壞B.冷卻劑沸騰C.控制棒失控D.以上都有可能24、核反應(yīng)堆的冷卻劑選擇對于反應(yīng)堆的安全和性能有重要影響。某新型反應(yīng)堆設(shè)計中，正在考慮使用氦氣、水或者液態(tài)金屬作為冷卻劑。氦氣具有化學惰性和良好的傳熱性能，但成本較高；水的獲取容易且成本低，但在高溫高壓下存在腐蝕問題；液態(tài)金屬具有高傳熱效率，但可能存在流動不穩(wěn)定和材料相容性問題。假設(shè)該反應(yīng)堆的功率密度較高，運行溫度在800℃左右，從傳熱性能、材料相容性和成本等方面綜合考慮，哪種冷卻劑更為合適？（）A.氦氣B.水C.液態(tài)金屬D.以上都不合適25、核科學中的核素分析技術(shù)可以用于地質(zhì)勘探、考古研究等領(lǐng)域。假設(shè)在一個地質(zhì)勘探項目中，使用核素分析技術(shù)確定巖石的年齡。以下關(guān)于核素分析技術(shù)在地質(zhì)應(yīng)用中的描述，哪一項是錯誤的？（）A.常用的核素如鈾-鉛、鉀-氬等的衰變規(guī)律用于計算巖石的形成時間B.核素分析技術(shù)可以提供高精度的地質(zhì)年代信息，但受到樣品采集和處理的影響C.不同地質(zhì)時期形成的巖石中核素的含量和比例具有明顯的差異D.核素分析技術(shù)是地質(zhì)年代測定的唯一可靠方法，不需要結(jié)合其他地質(zhì)證據(jù)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保障食品安全具有重要意義。詳細闡述核技術(shù)在農(nóng)業(yè)誘變育種（如創(chuàng)造新的優(yōu)良品種）、農(nóng)產(chǎn)品保鮮（如輻照延長儲存期）和病蟲害防治（如輻射不育技術(shù)）中的原理和應(yīng)用。分析核技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的環(huán)境和生態(tài)影響，以及如何加強監(jiān)管和風險評估。探討核技術(shù)在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的潛力和前景，并通過實際的農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例說明其效果和效益。2、（本題5分）核科學與技術(shù)的發(fā)展與核不擴散密切相關(guān)。請全面闡述核不擴散的國際體系和法規(guī)，如《不擴散核武器條約》等的主要內(nèi)容和作用。分析核擴散的風險和挑戰(zhàn)，以及國際社會為防止核擴散所采取的措施。探討如何加強國際合作，促進核裁軍和核不擴散，維護全球和平與安全。3、（本題5分）在核科學與技術(shù)中，核材料的無損檢測技術(shù)具有重要地位。深入探討核材料無損檢測的方法和技術(shù)，如超聲檢測、射線檢測、渦流檢測等在核材料質(zhì)量評估、缺陷檢測和老化監(jiān)測中的應(yīng)用。分析無損檢測技術(shù)在核環(huán)境下的特殊要求和挑戰(zhàn)，以及如何提高檢測的可靠性和效率。討論無損檢測技術(shù)的新發(fā)展和創(chuàng)新，以及如何與數(shù)字化和智能化技術(shù)相結(jié)合，并通過核材料無損檢測的實際案例說明其技術(shù)要點和應(yīng)用效果。4、（本題5分）闡述核科學中的核結(jié)構(gòu)研究的主要內(nèi)容和方法，如原子核的能級結(jié)構(gòu)、核自旋、宇稱等。討論核結(jié)構(gòu)模型（如殼模型、集體模型）在解釋核現(xiàn)象和預測核性質(zhì)方面的應(yīng)用，以及核結(jié)構(gòu)研究在核能利用和核技術(shù)發(fā)展中的意義。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個核反應(yīng)堆的燃料組件由200根燃料元件組成，每根燃料元件的熱功率為5kW，鈾-235的富集度為4%。計算燃料組件的總熱功率和鈾-235的消耗速率。若反應(yīng)堆運行1000小時，求燃料組件的燃耗。2、（本題5分）在一個核輻射探測實驗中，探測器距離放射源50cm，測量到的輻射強度為100cps。已知放射源的活度為1000Bq，且輻射為各向同性。計算探測器所在位置的注量率，并分析如果將探測器距離增加到100cm，輻射強度將如何變化。3、（本題5分）一個核設(shè)施的放射性廢物處理系統(tǒng)，需要處理含有放射性核素的廢水。廢水的流量為10m3/h，放射性核素的濃度為100Bq/L。采用某種處理方法，去除效率為90%。計算處理后的廢水放射性活度，并分析不同處理方法的優(yōu)缺點和適用范圍。4、（本題5分）某核電廠的蒸汽發(fā)生器中，產(chǎn)生的飽和蒸汽壓力為6MPa，溫度為275.6°C，蒸汽流量為100t/h。給水溫度為220°C，焓值分別為h飽=2780kJ/kg，h給=930kJ/kg。計算蒸汽發(fā)生器的熱功率，以及傳熱效率，假設(shè)傳熱系數(shù)為8000W/(m2·K)，傳熱面積為1000m2。5、（本題5分）一個快中子反應(yīng)堆，其燃料為PuO?和UO?的混合物，PuO?的質(zhì)量分數(shù)為20%。已知Pu-239的裂變截面為750barn，U-235的裂變截面為580barn，快中子通量為10^15n/(cm2·s)。計算燃料的裂變反應(yīng)率，并探討快中子反應(yīng)堆在核燃料循環(huán)中的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述核聚變的基本原理和實現(xiàn)條件，包括高溫、高密度和足夠的