2025年大学核裂变技术应用（核裂变技术）技能测试题.doc

2025年大学核裂变技术应用（核裂变技术）技能测试题

（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：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 核裂变反应中，能够引发链式反应的关键粒子是（ ）
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 光子
2. 以下哪种核素常用于核裂变反应堆的燃料（ ）
A. 氢-1 B. 碳-12 C. 铀-235 D. 氧-16
3. 核裂变过程中释放出的巨大能量主要来自于（ ）
A. 质量亏损 B. 电荷变化 C. 原子核的重组 D. 电子的跃迁
4. 控制核裂变反应堆反应速率的主要手段是（ ）
A. 调节燃料浓度 B. 改变冷却剂流量 C. 控制中子数量 D. 调整反应堆压力
5. 核裂变产生的放射性废物中，半衰期较长且危害较大的核素是（ ）
A. 碳-14 B. 碘-131 C. 铯-137 D. 锶-90
6. 核裂变技术在能源领域的主要优势是（ ）
A. 无污染 B. 资源丰富 C. 能量密度高 D. 运行成本低
7. 当一个铀-235原子核吸收一个中子后，最可能发生的反应是（ ）
A. 直接释放出多个中子 B. 分裂成两个中等质量的原子核 C. 与其他原子核发生聚变 D. 转化为更重的原子核
8. 核裂变反应堆中的慢化剂的作用是（ ）
A. 加速中子 B. 减慢中子速度 C. 吸收中子 D. 冷却反应堆
9. 以下关于核裂变链式反应的说法，正确的是（ ）
A. 链式反应只能在人工控制下发生 B. 链式反应一旦开始就无法停止 C. 链式反应中每个中子都会引发新的裂变 D. 链式反应的发生需要满足一定条件
10. 核裂变技术在医学上的应用主要是（ ）
A. 诊断疾病 B. 治疗癌症 C. 制造药物 D. 提高人体免疫力

第II卷（非选择题 共70分）

w上11.（10分）
简述核裂变的基本原理。

w上12.（15分）
核裂变反应堆主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

w上13.（15分）
材料：在某核裂变实验中，初始有一定量的铀-235，经过一系列反应后，产生了新的核素和一些中子。已知反应过程中质量亏损为Δm。
问题：根据爱因斯坦质能方程，计算该实验中释放的能量E。（已知光速c）

w上14.（20分）
材料：随着能源需求的不断增长和传统能源的逐渐枯竭，核裂变技术作为一种潜在的能源解决方案受到广泛关注。然而，核裂变技术也面临着一些挑战，如放射性废物处理、核安全风险等。
问题：请分析核裂变技术在能源领域应用的前景以及面临的主要问题，并提出相应的解决措施。

w上15.（20分）
材料：在核裂变技术发展过程中经历了许多重要的阶段和事件。早期科学家们对核裂变现象进行了初步探索，之后逐步建立了核反应堆等应用设施。但在发展过程中也出现过一些事故，引起了人们对核安全的高度重视。
问题：请结合材料阐述核裂变技术发展历程中的关键节点以及对核安全的影响，并谈谈如何确保核裂变技术安全可靠地发展。

答案：1. B 2. C 3. A 4. C 5. D 6. C 7. B 8. B 9. D 10. B 11. 核裂变是指重原子核（如铀-235、钚-239等）在吸收一个中子后，会分裂成两个或多个中等质量的原子核，同时释放出多个中子和大量能量的过程。这些释放出的中子又会引发其他重原子核的裂变，从而形成链式反应。
12. 核裂变反应堆主要由堆芯、反射层、冷却剂系统、控制系统、屏蔽层等部分组成。堆芯是核燃料发生裂变反应的地方；反射层用于减少中子泄漏；冷却剂系统带走反应产生的热量；控制系统通过控制中子数量来调节反应速率；屏蔽层用于阻挡放射性射线。
13. 根据爱因斯坦质能方程E=Δmc²，可计算出该实验中释放的能量E为Δmc²。
14. 核裂变技术在能源领域前景广阔，能提供大量能源。但面临放射性废物处理难题，需研发更安全处理方法；核安全风险大，要加强监管、提高技术可靠性。措施包括建立更完善废物处理体系，强化安全标准与监管，持续改进技术降低风险。
解析：分析前景从能源需求角度，问题从废物和安全方面阐述，措施针对问题提出。
15. 关键节点有发现核裂变现象、建立核反应堆等。事故引发对核安全重视。要确保安全发展，需加强监管，制定严格标准；提高技术可靠性，研发更安全技术；加强国际合作交流经验，共同应对核安全挑战。