2018核电科普知识竞赛题库及分析-

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2018分析
核电科普知识竞赛题库及

核科技未来
1、核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。未来可控核聚变能够一劳永逸的解约人类的能源问题,请问用于核聚变的氘和氚是哪个元素的同位素? A B C 答案:C 解析:氚和氘的质量数分别为32,均为氢的同位素。

2、利用核能的最终目标是要实现受控核聚变,现有的反应堆依靠重原子核裂变而释出能量,铀、钚等,而聚变反应则由较轻的原子核聚合而释出能量,如氢的同位素氘和氚聚合形成氦元素,反应产物是无放射性污染的氦,因此你认为聚变能具有如下哪个优点?
A 清洁,不产生长半衰期的重放射性元素,-90、铯-137 B 经济,发电成本比传统核电厂低


C 工程上更容易建造和运行聚变反应堆 答案:A 解析:聚变反应堆使用轻核聚变产生能量,不会产生重放射性元素,因此更为清洁。B选项经济性没有提及,C选项表述也未提及。

3、聚变反应堆利用的氘是氢的一种同位素,天然氢中含氘0.0153%, 氘在水中存在。1L 水中含氘相当于300L 汽油的能量,海洋3m厚的水层含氘可供世界5000万年能源需要,取之不尽用之不竭。因此你认为聚变反应堆具有如下哪个优点?
A 聚变堆的燃料储量丰富 B 聚变反应堆更容易建造 C 聚变反应堆体积更小 答案:A 解析:建造可控的聚变反应堆是利用核能的最终目标,聚变反应则由较轻的原子核聚合而释出能量,如氢的同位素氘和氚聚合形成氦元素,而海水中蕴含着大量的氘和氚元素,氘可从海水中提取,储量极为丰富,因此选ABC题目未提及。

4加速器驱动的次临界系统——ADS嬗变系统,

可以使长寿命高放核废料嬗变为短寿命低放核废料,因此ADS可以用于: A 实现稳定的氢核聚变反应 B 处理乏燃料,降低核废料放射性 C 产生淡化海水 答案:B 解析:乏燃料中含有长寿命的放射性核素,难以处理,ADS系统可以是的这些核素转变成为短寿命的放射性核素,可用于处理乏燃料,降低放射性,选择BAC题目中未提及。

5、加速器驱动的次临界系统(ADS,可以使长寿命高放核废料嬗变为短寿命低放核废料, 用于乏燃料处理。ADS加速器最终射入反应堆的粒子与现有核电厂中引发核裂变的粒子相同,粒子是,
A 中子B 质子C 电子 答案:A 解析:现有核电厂利用了重核素的裂变反应释放能量,触发裂变的粒子为中子。 6、请问核聚变的能量来源是, A 重金属原子核(例如,铀)分裂 B 轻核(如,氢)聚合成为较重核


C 重金属原子核聚合形成更重的原子核 答案:B 解析:我们现今利用的能源本质上都是来源于太阳的核聚变反应,而在地球上实现可控的、稳定的核聚变是核科学家及工程师长久以来的梦想,核聚变具有清洁、安全、燃料来源丰富等优点,聚变顾名思义是由轻核聚合产生较重核释放能量的核反应。

7、在未来的核聚变反应堆中,核燃料(如氢及其同位素)的温度可能高达上亿摄氏度,形成了热核等离子,而产生这样的等离子条件困难,但破坏容易,任何事故都能使等离子体迅速冷却,聚变堆迅速停堆。并且聚变反应堆的事故释放能量小,爆炸的危险比常规核电厂低,因此你认为聚变堆具有以下哪项优势, A 更为经济高效 B 建造更为简单易行 C 具有更高的安全性 答案:C 解析:等离子体破坏容易,事故能量小,因此更具安全性,选C
8高温气冷堆是是“世界首台具备第四代核能系

统安全特性的商用核电机组”,堆芯冷却剂出口温度高达750900摄氏度,现有压水堆核电厂堆芯冷却剂出口温度约为330摄氏度,因此你认为,将高温气冷堆用于发电具有哪项优势, A 高温气冷堆完全不用担心核扩散问题 B 出口温度提高,因此提高了发电效率 C 高温气冷堆是聚变反应堆 答案:B
解析:由清华大学核能与新能源研究院开发的60万千瓦高温气冷堆核电厂技术方案,于201612月在清华大学发布。该项目标志着我国高温气冷堆技术从“863”时期的“跟跑”位置,到示范工程阶段的“领跑”位置,正式跨入商用阶段。建成后将成为国际首个商用高温气冷堆核电厂。高温气冷堆提高了冷却剂出口温度,根据热力学第二定理,发电效率得到提高,B正确。高温气冷堆依旧是裂变反应堆,也不能完全解决核扩散问题,AC不正确。

9、发展核电必须提高其经济性和安全性,并且必须减少废物,防止核扩散;核电技术要同核燃料循环统一考虑。因此你认为相比于现有核电厂,未来的反应堆不具有下列哪项特征?


A 优秀的安全及可靠性 B 防止核扩散和防恐性 C 更多的温室气体排放 答案:C 解析:第四代核能系统国际论坛Generation IV Internatioal Forum, GIF)是对第四代核能系统进行研发的国际组织。2001年,美国牵头会同英国、瑞士、韩国、南非、日本、法国、加拿大、巴西、阿根廷10国及欧洲原子能共同体共同成立了GIF,其基本思想是:全世界(特别是发展中国家)为社会发展和改善全球生态环境需要发展核电;第三代核电还需改进;发展核电必须提高其经济性和安全性,并且必须减少废物,防止核扩散;核电技术要同核燃料循环统一考虑,相关堆型预计在2030年前投入使用。选项C未提及。

10、超临界水堆(SCWR)具有系统简单、装置尺寸小、热效率高等特点,这让SCWR成为一种比较有前途的先进核能系统。基于上述描述,你认为超临界水堆可能具有下列哪项优势, A 简化系统,提高效率,因此具有更高的经济


B 超临界水堆完全不用担心核扩散的问题 C 超临界水堆能属于核聚变反应堆 答案:A 解析:超临界水堆(SCWR)是六种第四代核反应堆中唯一以轻水做冷却剂的反应堆,它是在现有水冷反应堆技术和超临界火电技术基础上发展起来的革新设计。与目前运行的水冷堆相比,超临界的水冷却剂可以使系统的热效率比目前的轻水反应堆高出大约三分之一,由于冷却剂在反应堆内不改变相态并且直接与能量转换设备相连,这可以显著简化装置的配置。简化设备减少了建造成本,同时提高了效率使得SCWR的经济性得到提高,SCWR依旧是裂变反应堆,也不能完全解决核扩散的问题。

11快中子反应堆可以以自然界中占比重最高的-238为燃料,因此快中子反应堆具有下列哪项优势,
A 快中子反应堆是聚变反应堆
B 可以以铀-238为燃料,提高了铀资源的利用率
C 快中子反应堆将排放更多的温室气体 答案:B

解析:快中子反应堆是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。压水堆、沸水堆都属于热中子反应堆,他们所利用的燃料:-235在自然界存在的铀中只占0.7%,而占天然铀99.3%的另一种同位素-238却不能在热中子的作用下发生裂变,不能被热中子堆所利用,快中子反应堆可以利用铀-238,因此提高了铀资源的利用率。B正确。 12快中子反应堆可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物,实现放射性废物的最小化,因此快堆具有以下哪项压水堆不具备的优势, A 产生清洁的电能
B 处理放射性废物,解决乏燃料安置问题 C 用于供热 答案:B 解析:快中子反应堆是世界上第四代先进核能系统的主力堆型,代表了第四代核能系统的发展方向。以快堆为牵引的先进核燃料循环系统具有两大优势:一是能够大幅度提高铀资源的利用率,可将天然铀资源的利用率从目前在核电厂中广泛应用的压水堆的约1%提高到60%以上;二是快中子反应堆可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物,实现放射性废物的最小化。因此快堆可

以用于处理乏燃料,B正确。

13请问快中子反应堆所使用的核燃料主要是以下那种元素及其同位素, A B C 答案:A 解析:按照规划中国将在2020年前新建58百万千瓦核电机组,这相当于目前日本核电机组的总数。但是大规模的核电建设计划,对于日益枯竭的核燃料而言,是个矛盾日深的关系。其关键症结在于目前国际上使用的压水堆核电厂存在铀资源利用率低的问题,而快中子增殖反应堆则完全能够解决这一问题,它可以将带有放射性的核废料变成核燃料,并且使用铀-238为燃料,使铀资源利用率从1%提高到70%以上。一举解决源枯竭,利用率低,和核废料难以处理等三大棘手问题。

14、行波堆可以以天然铀中的铀-238为燃料,一次性装料可以连续运行数十年甚至上百年,此你认为行波堆具有以下哪项压水堆不具备的优势,
A 提高了铀资源的利用率
B 行波堆的发电功率远远高与一般的压水堆


C 行波堆实现了“绝对安全”,完全不用担心核事故 答案:A 解析:行波堆不同于现有商业化的堆,作为核反应堆的主要燃料,天然铀中只有约0.7%的同位素能被直接利用,但是,利用行波堆技术,铀资源3040%,甚至6070%可以物尽其用。行波以增殖波先行焚烧后增殖,一次性装料可以连续运行数十年甚至上百年,除最初的启动源需要浓缩铀,其他所有燃烧都可以来自天然的材料。因此不需要分离浓缩。形象的说,行波堆像蜡烛,用火柴点燃后逐渐烧尽,并可以点燃其他蜡烛。现有压水堆不能有效利用铀-238铀资源利用率低,因此行波堆提高了铀资源利用率,A正确。 15中国实验快堆是我国第一座快堆,其热功率65MW,电功率20MW采用液态金属钠作为冷却剂,请问以钠为冷却剂比水冷却剂具有下列哪项优势,
A 液态钠需要特殊防护,否则容易变质 B 液态钠容易与空气发生化学反应,而液态水不会
C 液态钠比热容比液态水大,能携带更多热量,提高效率



答案C 解析:中国实验快堆CEFR是快中子增殖堆的简称,是第四代核能系统的优选堆型,快堆可将1%60-70%可充分有效利用我国铀资源,对我国核电持续稳定发展具有重大战略意义。快堆还可以嬗变压水堆产生的长寿命废弃物,使得核能对环境更加友好。金属钠性质活泼,容易变质,与空气发生反应,属于劣势,而钠比热大,沸点高属于优势,因此C正确。

16快堆是快中子增殖堆的简称,中国实验快堆是我国第一座快堆,其热功率为65MW电功率20MW采用钠--水三回路设计,一回路为一体化池式结构,请问中国实验快堆的发电效率约为,
A 70% B 50% C 30% 答案C 解析:中国实验快堆CEFR是快中子增殖堆的简称,是第四代核能系统的优选堆型,快堆可将1%60-70%可充分有效利用我国铀资源,对我国核电持续稳定发展具有重大战略意义。快堆还可以

嬗变压水堆产生的长寿命废弃物,使得核能对环境更加友好。电功率与热功率之比约为30%,因C正确。

17世界上最经济的批量生产氚的办法为利用反应堆中的热中子辐照锂-6靶,实现下述反应,请问方程式中的n表示什么? 答案:A A 中子 B 电子 C 质子
解析:根据方程式可以得出n不带电荷,质量数1,因此为中子。

18核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。请问用于核聚变的氘和氚元素的质量数分别是? A 23 B 21 C 31 答案:A 解析:氘和氚质量数分别为23

19快中子反应堆利用了天然铀中占比最大的同

位素,该同位素为, A -233 B -238 C -236 答案:B 解析:快堆,是“快中子反应堆”的简称,是世界上第四代先进核能系统的首选堆型,代表了第四代核能系统的发展方向。其形成的核燃料闭合式循环,可使铀资源利用率提高至60%以上,也可使核废料产生量得到最大程度的降低,实现放射性废物最小化。国际社会普遍认为,发展和推广快堆,可以从根本上解决世界能源的可持续发展和绿色发展问题。天然铀中占比最大的是铀-238B正确
20第四代核能系统是一种具有更好的安全性、经济竞争力,核废物量少,可有效防止核扩散的先进核能系统,代表了先进核能系统的发展趋势和技术前沿。请问你认为以下哪一项不是第四代核能系统的研发目标?
A 安全和可靠性,第四代核能系统具有非常低的堆芯破损概率及破损程度
B 经济性,寿期内与其它能源相比具有明显的

价格优势,更具竞争力
C 第四代核能核能系统是聚变反应堆 答案:C 解析:第四代反应堆在现有反应堆基础上大幅提高了安全性和经济性,但依旧是裂变反应堆。C不正确。
核动力应用
1.世界第一艘核动力航空母舰是()航空母舰,1960924日建成服役。 A 美国“企业”号 B 法国“戴高乐”号 C 美国“布什”号 答案: A 解析:核科学历史
2. 以下核动力航空母舰隶属于法国的是() A “企业”号 B “戴高乐”号 C “布什”号 答案: B 解析:“企业”号、“布什”号属于美国,AC 3. 截止到2016年底,在世界上拥有最多核动

力航空母舰的是以下哪个国家() A 美国 B 俄罗斯 C 法国 答案: A 解析:美国拥有世界上最多的和最大的航空母舰,并拥有“企业”级、“尼米兹”级大型核航母,美国是当今世界上航母力量最强大的国家,美国的核航母技术仍处于世界领先地位。
4. 截止到2016年底,世界上只有2个国家拥有现役的核动力航空母舰,它们是() A 美国,俄罗斯 B 俄罗斯,法国 C 美国,法国 答案: C 解析:美国拥有世界上最多的和最大的航空母舰,并拥有“企业”级、“尼米兹”级大型核航母,法国拥有“戴高乐”号。

5. 航空母舰的自重和负载特别大,所以需要非常大的动力。核动力航母利用反应堆裂变反应释放的热能提供动力。以下对核动力航母理解错误的是()


A 没有排烟问题,不需要设计进气道和烟囱,免受烟气腐蚀和热流影响,生存能力强 B 功率大,机动性能好
C 核燃料换料周期短,需要频繁换料 答案:C 解析:核燃料换料周期长,无需频繁换料,C 6. 截止到2016年底,现役的核动力潜艇,一般都采用() A 高温气冷堆 B 超临界水堆 C 压水堆 答案: C 解析:压水堆技术最成熟,被广泛使用 7. 世界第一艘核动力潜艇是()核潜艇,1954年建成。
A 美国“鹦鹉螺”号 B 俄罗斯“奥斯卡”级 C 法国“红宝石”级 答案: A 解析:核科学历史
8. 常规动力潜艇水下航行依靠蓄电池供电作为动力,续航能力低,需要经常浮出水面充电,

隐蔽性和生存能力较差;核动力潜艇由反应堆核裂变反应发出热能,通过蒸汽轮机或电动机带动螺旋桨推动潜艇。下面对核潜艇理解错误的是() A 动力装置不需要供氧,无排烟,可长期在水下连续航行
B 功率高,航速可达30多海里每小时 C核燃料换料周期短,需要频繁换料 答案:
C 解析:核燃料换料周期长,无需频繁换料,C 9. 巡洋舰装备有导弹、鱼雷、舰炮、直升机和电子对抗指挥设备,是适用于远洋作战的多用途大型水面战舰。1959年,()核动力巡航舰建成服役,成为世界第一艘核动力水面战舰。 A 美国“弗吉尼亚”级 B 美国“长滩”号 C 前苏联“基洛夫”级 答案:B 解析:核科学历史
10. 北冰洋有厚厚的冰层覆盖,破冰船有重要的实用价值。核动力破冰船用核反应堆—汽轮机作动力,代替柴油发动机。以下对核动力破冰船理解错误的是()


A 续航能力弱,需要储备大量燃料 B 功率大,破冰能力强 C 机动性大 答案: A 解析:续航能力强,无需储备大量燃料,A 11. 195712月,世界上第一艘核动力破冰船—()原子破冰船下水,1960年正式投入运行。 A“北极”号 B “列宁”号 C“亚马尔半岛”号 答案: B 解析:核科学历史
12. 核动力船燃料消耗量小,续航能力强,所以普通商船也用上了核动力。世界第一艘核动力商船是()19625月投入航行。 A 日本“陆奥”号 B 德国“奥托·汉”号 C 美国“萨凡娜”号 答案:C 解析:核科学历史
13. 核动力装置是利用可控核反应来获取能量,从而获得动力、热量或者电能的装置。请问

以下哪个不属于核动力装置() A 核潜艇 B 核动力航空母舰 C 加速器 答案: C 解析:加速器是一种使带电粒子增加速度(动能)的装置,属于耗能装置。
14. ( 是利用核燃料(铀-235或钚-239)裂变时产生的巨大热能,将推进剂(如氢、氦或氮)加热到极高温度,以极高速度从火箭尾部喷出,推动火箭高速飞行的装置。 A 核热火箭 B 核电火箭 C 光子火箭 答案: A 解析:关键字:将推进剂加热到极高温度 15. ( 是把核裂变或聚变能转换为电能,提供给火箭,使推进剂电离,加速成为等离子态推进剂,以高速排出,产生极大的推力。 A 核热火箭 B 核电火箭 C 光子火箭


答案: B 解析:关键字:把核裂变或聚变能转换为电能 16. 人类幻想星际考察和航行,要实现星际航行关键在于运载工具的速度。要求以光速或者接近光速飞行,无疑需要惊人的能量。科学家们设想了一种装置—(),可以利用正物质和反物质湮没产生光子,释放出巨大能量,进而推动火箭前进。 A 核热火箭 B 核电火箭 C 光子火箭 答案: C 解析:关键字:利用正物质和反物质湮没产生光
17. 太空中的卫星、载人飞船、空间站及星际探测飞行,都希望有寿命长、稳定可靠的能源。核电源由于工作寿命长、性能可靠,而受到广泛重视。以下不属于核电源的是() A 放射性同位素温差电源 B 核反应堆电源 C 燃料电池 答案: C

解析:燃料电池是将化学能转为电能的装置,不属于核电源
18. 空间核电源是将核反应产生的能量转换为电能,供航天器使用的设备。以下对空间核电源的认识正确的是()
A 按照其能量来源可分为放射性同位素电源和反应堆电源
B 放射性同位素电源提供裂变能热源,功率较大 C 反应堆电源提供衰变能电源,功率较小 答案: A 解析:反应堆电源提供裂变能热源,功率较大;放射性同位素电源提供衰变能电源,功率较小;BC
19. 电影《火星救援》讲述了男主人公马克由于沙尘暴,孤身一人置身于火星,想方设法回到地球的故事。火星在黎明之前温度可低至零下80度,于是马克将核电池放在身旁取暖。影片中的核电池,严格来说叫做放射性同位素热电器,其能源归根结底来源于() A 轻核聚变 B 重核裂变
C 放射性同位素的核衰变


答案:C 解析:放射性同位素电(热)源利用的是核衰变 20. 截止到2016年底,世界上拥有最多核动力破冰船的国家是() A 俄罗斯 B 法国 C 美国 答案: A 解析:俄罗斯用其开辟北冰洋航道
21. 以下属于水面舰船核动力装置的是() A 攻击型核潜艇 B 弹道导弹核潜艇 C 核动力航空母舰 答案:C 解析:关键字:水面
22. 以下属于潜艇核动力装置的是() A 核动力破冰船 B 攻击型核潜艇 C 核动力巡洋舰 答案: B 解析:关键字:潜艇
23. 截止到2016年底,( 是世界上唯一拥有现

役核动力巡洋舰的国家。 A 俄罗斯 B 法国 C 美国 答案:A 解析:俄罗斯的“基洛夫”级巡航舰是世界上唯一现役核动力巡洋舰,美国的已经退役,法国没有。 24. 以下有“海上巨无霸”之称的舰船核动力装置是()
A 核动力航空母舰 B 核动力巡洋舰 C 核潜艇 答案: A 解析:核动力航空母舰是当之无愧的海上巨无霸,海上活动机场
25. 随着国际社会对于深空探测的日益关注,相应的航天器在外空使用核动力源的法律问题也日益突出。以下哪个法律或国际规则不属于空间核动力范畴。()
A 《关于外层太空使用核动力源的原则》 B 《外层空间核动力源应用安全框架》 C 《禁止在大气层、外层空间和水下进行核武器

试验条约》 答案: C 解析:关键字:核动力源;核武器不属于空间核动力
26. 2009618日,俄罗斯邮政发行一套4枚邮票纪念“俄罗斯核动力船队建立50周年”,图中为核动力破冰船“列宁”号。以下对“列宁”号破冰船,理解错误的是() A 是世界上第一艘核动力破冰船 B 以核衰变能作为动力
C 续航能力强,无需储备大量燃料 答案:B 解析:核动力破冰船动力源来至于核反应堆,属于核裂变反应,B
27. 放射性同位素电源,是利用放射性同位素()过程中释放的热能,通过热电偶转换为电能。这种核电源尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、使用期可达几十年,很适于卫星和宇宙飞船使用。 A 裂变 B 聚变 C 衰变 答案: C

解析:放射性同位素电(热)源利用的是核衰变 28. 以下核动力巡洋舰属于苏联/俄罗斯的是() A “长滩”号 B “弗吉尼亚”级 C “基洛夫”级 答案: C 解析:俄罗斯的“基洛夫”级巡航舰是世界上唯一现役核动力巡洋舰;“长滩”号和“弗吉尼亚”级属于美国
29. 目前,世界上使用的空间反应堆电源是利用核燃料()产生的热能转换为电能的装置。 A 裂变 B 聚变 C 衰变 答案: A 解析:目前空间反应堆电源都是裂变堆 30. 长期载人的大型宇宙飞船、空间站和大型通信卫星需要功率在几千瓦以上的电源。尤其是军事航天武器以及太空武器,需要较大的动力和电能,要求电源体积小,重量轻,功率大,并能运行几年到几十年。微型高功率空间反应堆是最

理想的能源。以下对微型空间反应堆电源理解错误的是() A 使用寿命短
B 抗电磁波干扰、抗宇宙射线作用强,生存能力
C 可实现无人操作 答案: A 解析:使用寿命长,A
核应用技术
1 下列医疗方法不属于核医学的是: A、将放射性碘131用于甲状腺功能检查和甲状腺疾病治疗
B、利用抗生素消灭体内细菌
C、用钴-60制成的放射治疗机治疗癌症 答案:B 解析:核医学又称原子医学,是将核技术应用于医学领域的一门学科,是指放射性同位素、由加速器产生的射线束及放射性同位素产生的核辐射在医学上的应用。在医疗上,放射性同位素及核辐射可以用于诊断、治疗和医学科

学研究;在药学上,可以用于药物作用原理的研究、药物活性的测定、药物分析和药物的辐射消毒等方面。因此AC属于核医学。
2、请问在碘-131衰变为氙-131的过程中,以下哪个说法正确:
A该过程两个原子核的质量数不变,均为131 B、该反应属于化学反应
C该过程两个原子核的质子数不变,均为131 答案:A 解析:放射性碘-131是一种有效的抗甲状腺药。甲状腺细胞对碘化物具有特殊的亲和力,口服一定量的碘-131后,能被甲状腺大量吸收,进入甲状腺组织中,碘-131在衰变为氙-131时,能放射出β射线(99%γ射线(1%。前者的有效射程仅有0.52毫米,因而仅破坏甲状腺腺泡上皮而不影响邻近组织,状腺组织能受到长时间的集中照射,其腺体被破坏后逐渐坏死,从而降低甲状腺的分泌功能,使甲亢得以治愈。碘-131衰变为氙-131过程中的质量数不变化,均为131

3、正电子发射型计算机断层显像PET,是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。下列核素衰变释放出正电子的是: ABC 答案:C 解析:正电子发射型计算机断层显像PET,是核医学领域比较先进的临床检查影像技术。生将某些化合物,一般是生物生命代谢中必须的物质,如:葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸,标记上短寿命的放射性核素(如氟-18-15-11等)注入人体后,这些化合物聚集于某一特定器官或者组织。放射性核素在衰变的过程中发射出正电子(带一个正电荷的电子)正电子与周围组织器官相互作用,发射出两个方向相反、能量相同的γ光子。通过探测γ子,从而获得人体内正电子核素的断层分布图



及病变的位置、形状、大小、代谢和功能信息。正电子带一个单位的正电荷,质量与电子相同,因此C正确。
4、质子重离子加速器是一种新型的治疗肿瘤的射线装置。所谓重离子就是比质子重的带电粒子,请问以下离子不属于重离子的是: A、电子 B、碳离子 C、氖离子 答案:A 解析:科学家们发现重离子的物理学特性是,重离子束进入人体后不会立刻大量释放能量,只有在重离子停下来的位置才会释放其大部分能量,形成尖锐的能量峰(布拉格峰)。通过调整重离子束的能量,使得这个能量峰准确落在肿瘤细胞上,实现对肿瘤体的精确爆破,比以往的放射性治疗,重离子疗法将患者健康细胞的损害程度降到了最低,是当今国际公认的最尖端的放射治疗技术。电子比质子质量轻不属于重离子。


5、重离子射线治疗肿瘤是当今国际公认的最尖端的放射治疗技术,重离子是比质子重的带电粒子,重离子束进入人体后不会立刻大量释放能量,减少对表皮细胞的损伤,将更多能量释放在肿瘤细胞内。下列关于重离子射线治疗说法正确的是:
A、β(电子)射线属于重离子射线
B、重离子射线可以精确破坏癌细胞,将患者健康细胞的损害程度降到了最低
C、重离子射线治疗对体表细胞的伤害程度大X射线治疗 答案:B 解析:应用重离子射线治疗肿瘤是当今国际公认的最尖端的放射治疗技术。所谓重离子就是比质子重的带电粒子,通常包含带点的氦、碳及氖离子。科学家们发现重离子的物理学特性是,重离子束进入人体后不会立刻大量释放能量,只有在重离子停下来的位置才会释放其大部分能量,形成尖锐的能量峰(布拉格峰)(如图所示)。通过调整重离子束的能量,使得这

个能量峰准确落在肿瘤细胞上,实现对肿瘤体的精确爆破,最大程度的降低了对其他细胞的影响。以往的放射治疗,放射线在进入人体较短的距离后就开始释放能量,到达癌细胞处时破坏力已经有所减小,对表层细胞的伤害可能大于对癌症细胞的伤害。因此B正确。
6、硼中子俘获治疗(BNCT)利用事先导入肿瘤细胞中的硼-10俘获中子,发生核反应放出放射线,达到杀死癌细胞的目的,不损伤周围组织,反应方程式如图所示。关于硼中子治疗说法错误的是:
A、硼-10与铍-10互为同位素
B、靶向性好,对正常组织损伤小,全身副作用低
C、方程式中x 2 答案:A 解析:硼中子俘获治疗(BNCT)通过在肿瘤细胞内的原子核反应来摧毁癌细胞,治疗中先给病人注射一种含硼-10的特殊化合物。这种化合物与癌细胞有很强的亲和力,进入人体

后,迅速聚集于癌细胞内,而其他组织内分布很少。这种含硼化合物对人体无毒无害,对癌症也无治疗作用。这时,用一种超热中子射线进行照射,这种射线对人体的损伤不大,但中子与进入癌细胞里的硼能发生很强的核反应,方程式如图所示,释放出一种杀伤力极强的射线,这种射线的射程很短,只有一个癌细胞的长度。所以只杀死癌细胞,不损伤周围组织。-10和铍-10不互为同位素,因此A不正确。
7、伽马射线治疗使用钴-60衰变产生伽马射线,对癌细胞进行放射治疗。下列关于伽马射线治疗正确的是:
A、钴-60是钴-59的同位素
B、钴-60衰变释放出伽马射线属于化学反应 C、钴-60原子核有60个质子 答案:A 解析:伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统,是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备,它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦,集中射于病灶,

一次性、致死性的摧毁靶点内的组织,而射线经过人体正常组织几乎无伤害,并且剂量锐减,因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显,边缘如刀割一样,人们形象的称之为“伽玛刀”。钴-60质量数为60,其衰变属于核反应,BC不正确。
8、放射性药物是指含有放射性核素供医学诊断和治疗用的一类特殊药物。下列治疗药物不属于放射性药物的是:
A、缓解过敏反应的抗组胺类药物
B含有放射性碘-131的碘化钠治疗甲状腺亢
C、含有辐射发射体锶-89的氯化锶治疗骨转移肿瘤 答案
A 解析:用于机体内进行医学诊断或治疗的含放射性核素标记的化合物或生物制剂,常用的诊断药物主要有Tc-99m标记的各种化合物,核医学诊断用药的80%以上,其次是Tl-201Ga-67I-123等核素标记的化合物,通过体

外监测γ射线装置记录它们在体内的位置和变化。治疗药物是对病者提供体内器官的放射性照射,有I-131 P-32 Au-198 Re-186等核素标记的化合物。A中的药物不含有放射性,不是放射性药物。
9、辐射消毒是指利用电离辐射杀灭致病微生物的能力对一次性医疗用品进行消毒处理,须加热也称为“冷消毒”。下列关于辐射消毒说法不正确的是:
A、因为没有使用化学消毒剂,因此不用担心化学消毒剂的残留
B、消毒过程中操作人员不需要注意辐射防护 C可以对不耐热药品和医疗器具(如橡胶类)进行消毒 答案:B 解析:辐射消毒优于加热法和环氧乙烷化学消毒法,发展很快,属于核技术在医疗领域应用非常成功的案例,外用消毒用品的材料包括金(针头、刀片等、塑料(针筒、导管等、橡胶(手套等棉纤维(纱布、绷带等以及玻璃制品

(试剂瓶等都可以用辐射进行消毒。因此消毒过程中操作人员需要注意辐射防护,保护自身,B不正确。
10近距离放疗是将放射源准确地放置于癌变肿瘤的区域,对肿瘤细胞进行有效的杀伤,大大减小了对正常细胞的损害。因此近距离放疗具有以下哪项外照射治疗不具有的优势: A、肿瘤接受局部高剂量治疗,周围的健康组织所的损伤大大降低
B、可以对肿瘤组织造成有效杀伤
C、治疗过程中不留下大面积的手术创伤疤痕 答案A 解析:不同于外照射放疗,即高能量的X射线从体外照射肿瘤。近距离放疗是将放射源准确地放置于癌变肿瘤的区域。近距离放疗最大的特点是:照射只影响到放射源周围十分有限的区域。因而,可减小距离放射源较远的正常组织受到的照射量。如碘-125籽粒植入治疗,CT和超声的引导下,放射性碘-125粒子直接进入肿瘤组织内,对肿瘤组织进行持续的、

最大程度的毁灭性杀伤。外放射治疗和近距离放疗都能对癌细胞造成有效杀伤,B不正确。
11、已知用于烟雾报警器的镅-241的半衰期约为432.6年,下列关于镅-241的说法错误的是:
A1摩尔镅-241原子,经过432.6年的衰变后还剩下0.25摩尔未衰变
B-241(原子序数95经过一次α衰变后变为镎-237(原子序数93
C、镅-241与镅-240和镅-246互为同位素 答案A 解析:离子感烟报警器可以探测到人眼看不到的微粒组成的烟雾,在火未成灾的阶段,提早消灭隐患。从原理来说,它有一个电离室,里面有放射源镅-241释放出α粒子,在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下,电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜入电离室,干扰了带电粒子的正常运动,破坏了内外电离室之间的平衡,于是无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主

机,将报警信息传递出去。1摩尔镅-241原子,经过432.6年,即一个半衰期的衰变后还剩下0.5摩尔未衰变,A不正确。
12核子秤是一种非接触式的散装物料在线连续计量和监控装置,利用物料对γ射线束吸收的原理,假设强度为1单位的γ射线,通过1厘米均匀厚度的某物料后,仅剩余0.3单位,衰减比为0.3,对于同一物料衰减比越小表明物料越厚。现有某物料不同时刻的衰减比,其中物料厚度最大的是:
A、γ射线原强度为4单位,衰减后为3单位 Bγ射线原强度为1单位,衰减后为0.5单位 Cγ射线原强度为2单位,衰减后为0.5单位 答案:C 解析:三个选项中的衰减比分别为0.750.50.25,因此C选项的物料最厚。
13、γ射线液位计,是利用物料对γ射线的阻挡作用进行物位测量的仪表。其中放射源一般选用钴-60Co(半衰期5.3年)或者铯-137

(半衰期30.2年)。因此下列说法错误的是: A、铯-137核素比钴-60核素更稳定 B、铯-137核素比钴-60核素的质量数更少 C、物料较厚时对射线的吸收量更大 答案:B 解析:γ射线能够穿透物质,并在物质中减弱,通过探测对比射线穿过物质前后的强度,从而得到物质厚度的信息,物料越厚对射线吸收越多。钴-60的质量数为60,铯-137137因此B不正确。
14辐射加工是指利用γ射线和加速器产生的电子束辐照被加工物体,使其品质或性能得以改善的过程。关于辐射加工下列说法错误的是:
A、γ射线照射使得聚氯乙烯分子间结构的过程改变属于核反应
B、γ射线照射使得聚氯乙烯分子间结构的过程改变属于化学反应
C、γ射线可以由放射性核素的衰变产生


答案:A 解析:辐射加工可以获得优质的化工材料,例如聚氯乙烯受到γ射线照射后,聚氯乙烯分子间的柔性线性结构交联为刚性的三维立体结构,使材料性质发生显著变化,具有“记忆”原来形态的性能,可通过加热恢复原状,这种材料制成的电缆已广泛应用于大亚湾核电厂、舟五号航天工程等国家重点工程项目中。分子之间的结构变化属于化学反应A不正确。
15、辐射灭菌普遍使用放射物质钴-60,它放射出的强力γ射线可摧毁细菌。关于辐照灭菌说法不正确的是:
A、辐照灭菌使用的钴-60核素是镍-60的同位素
B、辐照灭菌过程不使用化学消毒剂,因而不存在化学残留物问题
C、辐照灭菌利用了放射线的生物效应,破坏了细胞的遗传物质 答案:A 解析:辐射灭菌是利用电离辐射杀死大多数物

质上的微生物的一种有效方法。加拿大、以色列、法国、日本等国家普遍使用放射物质钴-60,它放射出的强力γ射线可彻底摧毁细菌的遗传因子,彻底破坏他们的生理活性,使用高剂量时几乎可以消灭任何细菌。例如辐照保藏的马铃薯可抑制发芽,饱满而不发皱,硬度好,养分也没有明显的损失。钴-60和镍-60不互为同位素,A不正确。
16、钴-60Co)是金属元素钴的放射性同位素之一,其半衰期为5.27年。它会透过β变放出能量高达315 keV的高速电子衰变成为-60,同时会放出两束伽马射线。请问下列说法正确的是:
A1克钴-60样本经过15.81年后,还有0.5克未衰变
B、钴-60的衰变是化学变化
C、钴-60与稳定的钴核素化学性质相同 答案:C 解析:-60放射源的应用非常广泛,几乎遍及各行各业,在农业上,常用于辐射育种、刺激增

产、辐射防治虫害和食品辐照保藏与保鲜等;在工业上,常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物,以及用于厚度、密度、物位的测定和在线自动控制等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗。同位素之间的化学性质相同,因此C正确。
17、碳-14年代测定法利用放射性同位素碳-14,其半衰期达5,730年,生物在生存的时候,体内的碳-14含量大致不变,死后体内的-14开始减少。人们可通过检测一件生物遗体的碳-14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳-14年代测定法。假设一具距今11460年的生物遗体,该样本内的碳-14浓度应该降为原浓度的: A1/2 B1/6 C1/4 答案C 解析:碳-14年代测定法利用了碳的一种具放射性同位素碳-14该核素于1940年首次被发

现。由于其半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳-14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳-14开始减少。人们可透过检测一件生物遗体的碳-14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳-14年代测定法。11460年约为两个半衰期,因此仅留存四分之一未衰变。
18近距离放疗是将放射源准确地放置于癌变肿瘤的区域。如将含有放射性碘-125籽粒直接进入肿瘤组织内,对肿瘤组织进行持续的、最大程度的毁灭性杀伤。已知碘-125的半衰期为59.40 天,请问下列说法不正确的是: A、植入人体2个月后的碘-125籽粒,其碘-125核素数量降低约50% B,植入人体后,碘-125籽粒中的碘-125素数量不变
C、碘-125是稳定碘-127核素的同位素 答案:B 解析:近距离放疗是将放射源准确地放置于癌

变肿瘤的区域。近距离放疗最大的特点是:照射只影响到放射源周围十分有限的区域。因而,可减小距离放射源较远的正常组织受到的照射量。如碘-125籽粒植入治疗,在CT和超声的引导下,放射性碘-125籽粒直接进入肿瘤组织内,对肿瘤组织进行持续的、最大程度的毁灭性杀伤。由于衰变,碘-131的数量会不断减少,B不正确。
19、在自然界,金属钴均为稳定的钴-59核素(丰度为100%,而人工合成的钴-60是放射性核素,下列关于钴-60说法错误的是: A、钴-60与钴-59互为同位素
B、钴-60有较强的放射性,使用时应注意辐射防护
C、钴-59俘获一个中子后,原子序数增加一 答案:C 解析:俘获中子后,原子序数不变,C不正确。
20、硼中子俘获治疗(BNCT)利用事先导入肿瘤细胞中的硼-10俘获中子,发生核反应放

出放射线,达到杀死癌细胞的目的,不损伤周围组织,反应方程式如图所示。方程式中的x是: A、氦-4 B、氦-3 C、氢-3 答案:A 解析:根据质量数和电荷数守恒可以得知,x的质量数为4,电荷数为2,因此为氦-4
21、请问下列属于辐射育种的是:
A、将种子带上航天器,在外太空接受宇宙射线辐照
B、通过水稻杂交提高产量
C、利用转基因技术,提高作物的抗虫害能力 答案:A 解析:辐射育种是生物育种的一种方法,它利用电离辐射处理生物,以诱发突变,从中选出优良变异个体,通过一系列育种程序,培育出新品种。可利用的电离辐射有X射线、紫外线、

中子及质子等。植物种子经过辐射影响,就会加速培育过程,同时还能够培育出常规育种条件下不易产生的变种。因此,辐射育种不仅能够提高农作物的产量,而且作物所含的蛋白质、维生素的含量也都有大幅度的提高。因此A正确
22、下列关于碳-14年代测定说法正确的是: A、碳-14核素的衰变不随外界化学环境的变化而变化
B、碳-14是氮-14核素的同位素 C、碳-14的衰变过程属于化学反应 答案:A 解析:碳-14年代测定法利用了碳的一种具放射性同位素碳-14该核素于1940年首次被发现。由于其半衰期达5,730年,且碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳-14含量大致不变,生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳-14开始减少。人们可透过检测一件生物遗体的碳-14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳-14

年代测定法。A正确。
23、碳-14是透过宇宙射线撞击空气中的氮十四原子所产生,请问下列方程式能够反应碳-14在大气中产生过程的是: ABC 答案:B 解析:只有方程式B生成产物中有碳-14,因B正确。
24、在活着的有机物体内,含有放射性同位素-14,其浓度与大气中的碳-14相同,当生物死亡后,体内的碳-14开始衰变,半衰期为5730年。假设某化石样本中碳-14的浓度仅为大气中浓度的1/8,可以推断该生物体的死亡约距今: A5730




B17190 C11460 答案B 解析:浓度仅为八分之一说明经历的三个半衰期,B正确。
25、用中子放射线照射样品,发生核反应,使之成为放射性核素(这个过程称为活化),测量此放射性核素的衰变特性(如半衰期、射线的能量和射线的强度等)来确定待分析样品中所含核素的种类及其含量,这种方法被称作中子活化分析法。因此下列核反应方程式属于中子活化分析的是: ABC 答案A 解析:B属于聚变反应,C属于衰变反应。




261936G.赫维西和H.莱维,进行了世界上首次中子活化分析。他们用中子源,借助镝-164吸收中子变为镝-165的核反应,生成核-165的半衰期为139.2分种,测定了氧化钇样品中镝的含量。请问关于世界上首次中子活化分析说法正确的是:
A、已知镝-164的原子序数为66,因此被中子轰击后的镝-165原子序数为67 B10个镝-165原子核经过139.3分钟的衰变后还剩余5个未衰变
C1克镝-165经过139.3分钟的衰变后还剩0.5克未衰变 答案C 解析:镝-165的原子数与镝-164相同,均为66A错误;元素的半衰期是统计规律,必须针对大量原子使用,10个镝-165原子数量过少,B错误。
27、用中子轰击砷-75靶核形成砷-76核,砷-76不稳定,衰变放出βγ射线,利用核辐

射测量仪器探测砷-76的放射性,便可鉴别样品中有没有砷,以及有多少砷,该方法成为中子活化分析。请问下列说法哪一项正确: A、中子轰击砷-75靶核形成砷-76核的过程是化学反应
B、砷-75被中子轰击变为砷-75,原子核内增加了一个质子
C、砷-75被中子轰击变为砷-75,原子核内增加了一个中子 答案:C 解析:中子活化分析是以一定能量和流强的中子轰击试样中元素的同位素发生核反应,通过测定产生的瞬发伽玛或放射性核素衰变产生的射线能量和强度,进行物质中元素的定性和定量分析。靶核受到中子轰击,原子核内增加了一个中子,C正确。
28放射性井测是利用γ射线或中子与钻进周围岩石发生作用,研究钻井剖面特性的一种地球物理方法。假设中子与岩层中的原子核碰撞为完全的弹性碰撞,满足动量守恒,碰撞前原

2018核电科普知识竞赛题库及分析-

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