2025年大学核工程与核技术（核技术应用）期末试题.doc

2025年大学核工程与核技术（核技术应用）期末试题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意)
1. 以下哪种核技术应用领域主要利用了射线的穿透性？（ ）
A. 放射性治疗
B. 工业探伤
C. 放射性示踪
D. 食品辐照保鲜
2. 核反应堆中控制反应速率的关键部件是（ ）。
A. 燃料棒
B. 控制棒
C. 冷却剂
D. 慢化剂
3. 下列关于放射性衰变的说法，正确的是（ ）。
A. 衰变过程中质量数和电荷数都守恒
B. 只有重核才会发生衰变
C. 衰变产生的射线都是γ射线
D. 衰变的半衰期与外界条件有关
4. 用于探测射线的常用仪器是（ ）。
A. 质谱仪
B. 示波器
C. 计数器
D. 万用表
5. 核技术在农业方面的应用不包括（ ）。
A. 培育优良品种
B. 提高农作物产量
C. 检测土壤肥力
D. 治疗农作物病虫害
6. 以下哪种射线的电离能力最强？（ ）
A. α射线
B. β射线
C. γ射线
D. X射线
7. 核技术在环境监测中的应用主要是检测（ ）。
A. 空气质量
B. 水质污染
C. 土壤放射性物质
D. 以上都是
8. 核反应堆运行时产生的主要能量形式是（ ）。
A. 电能
B. 热能
C. 光能
D. 核能
9. 放射性物质的比活度是指（ ）。
A. 单位质量物质的放射性活度
B. 单位体积物质的放射性活度
C. 单位时间内物质的衰变率
D. 物质的放射性强度
10. 核技术在考古学中的应用可以通过测定（ ）来推断文物的年代。
A. 放射性元素的含量
B. 文物的密度
C. 文物的硬度
D. 文物的外观

第II卷（非选择题，共70分）
11. （总共1题，每题10分，简答题）简述核技术在工业探伤中的原理及应用优势。
12. （总共1题，每题10分，简答题）说明放射性示踪技术的原理，并举例说明其在生物医学研究中的应用。
13. （总共1题，每题15分，简答题）阐述核反应堆的工作原理，以及其中主要部件的作用。
14. （总共1题，每题15分，材料分析题）材料：在核技术应用于肿瘤治疗中，放射性粒子植入治疗是一种重要手段。它是将放射性粒子通过穿刺等方式植入肿瘤内部，利用粒子持续发出的射线近距离照射肿瘤组织，达到杀死肿瘤细胞的目的。然而，这种治疗方法也存在一定风险，如可能对周围正常组织造成辐射损伤。问题：请分析放射性粒子植入治疗肿瘤的原理，并谈谈如何在治疗过程中尽量减少对周围正常组织的辐射损伤。
15. （总共1题，每题20分，材料分析题）材料：随着核技术在能源领域的广泛应用，核聚变作为一种极具潜力的能源方式备受关注。核聚变是两个轻原子核聚合成一个较重原子核的过程，会释放出巨大能量。目前，国际上多个国家都在积极开展核聚变研究项目。例如，某国的核聚变实验装置已经取得了阶段性成果，实现了一定时间的等离子体约束。问题：请阐述核聚变的原理，并分析核聚变作为能源具有哪些优势以及面临的主要困难。

答案：1. B 2. B 3. A 4. C 5. D 6. A 7. D 8. B 9. A 10. A 11. 原理：射线穿透被检测工件，因工件内部存在缺陷时，射线吸收和散射情况会改变，使透过工件后的射线强度分布发生变化，通过探测器接收并分析射线强度变化，就能发现内部缺陷。优势：可检测多种材料内部缺陷，检测灵敏度高，能检测微小缺陷，检测速度快，对工件损伤小，能实现自动化检测。 12. 原理：利用放射性核素及其化合物与被研究物质具有相同的化学性质，将放射性核素引入被研究对象中，通过探测放射性核素发出的射线，了解被研究物质的运动、变化规律。应用：研究药物在体内的代谢过程，如给患者注射放射性标记的药物，通过探测药物在体内的分布和排泄情况，了解药物的作用机制和代谢途径。 13. 工作原理：核燃料在反应堆内发生裂变反应，释放出大量能量，使反应堆内的冷却剂温度升高，通过冷却剂将热量带出反应堆，用于产生蒸汽，驱动汽轮机发电。主要部件作用：燃料棒提供核燃料进行裂变反应；控制棒用于控制反应速率；冷却剂带走热量；慢化剂使快中子减速，提高裂变反应概率。 14. 原理：利用放射性粒子持续发出射线近距离照射肿瘤细胞，破坏其DNA等结构，阻止肿瘤细胞增殖和转移，从而杀死肿瘤细胞。减少辐射损伤措施：精确规划粒子植入位置和剂量，利用影像学技术如CT等精准定位肿瘤；采用多粒子源合理布局，优化剂量分布；对周围正常组织进行屏蔽防护，如使用铅板等；实时监测辐射剂量，根据实际情况调整治疗方案。 15. 原理：两个轻原子核，如氢的同位素氘和氚，在极高温度和压力下，克服原子核间的电荷排斥力，使它们靠近并合并成一个较重原子核，根据质能公式E=mc²，质量亏损转化为能量释放。优势：能量巨大，原料丰富，几乎取之不尽；产物为氦，无污染。困难：需要极高温度和压力，目前难以实现；等离子体约束技术还不完善，维持时间短；设备成本高，建设和运行费用昂贵。