核反应堆物理试题及答案

核反应堆物理试题及答案
一、选择题（每题2分，共20分）
1. 核裂变反应中，中子的倍增系数K大于多少时，反应堆才能维持自持链式反应？
A. 0
B. 1
C. 0.5
D. 1.1
答案：B
2. 以下哪种物质不是核反应堆的慢化剂？
A. 石墨
B. 重水
C. 轻水
D. 铅
答案：D
3. 核反应堆的临界质量是指：
A. 反应堆中可裂变核素的质量
B. 反应堆达到临界状态所需的最小质量
C. 反应堆中所有核素的总质量
D. 反应堆中中子的总质量
答案：B
4. 核反应堆中，中子通量密度的单位是：
A. 秒^-1
B. 厘米^-2
C. 厘米^-2·秒^-1
D. 秒^-1·厘米^-2
答案：D
5. 核反应堆的热中子通量密度通常在什么数量级？
A. 10^10 n/cm^2·s
B. 10^12 n/cm^2·s
C. 10^14 n/cm^2·s
D. 10^16 n/cm^2·s
答案：C
二、填空题（每题2分，共20分）
1. 核反应堆的冷却剂主要作用是__________和__________。

答案：移走热量；防止反应堆过热
2. 核反应堆的燃料棒通常由__________和__________组成。

答案：燃料芯块；包壳
3. 核反应堆的控制棒通常由__________材料制成。

答案：中子吸收
4. 核反应堆的热效率是指__________。

答案：输出功率与输入功率的比值
5. 核反应堆的功率调节通常通过__________来实现。

答案：调整控制棒的位置
三、简答题（每题10分，共40分）
1. 请简述核反应堆中慢化剂的作用。

答案：慢化剂的作用是将快中子减速至热中子，以增加中子与可裂变核素的相互作用概率，从而维持链式反应。

2. 核反应堆中控制棒的作用是什么？
答案：控制棒通过吸收中子来控制核反应堆的中子通量密度，进而控制核反应堆的功率。

3. 核反应堆的冷却系统有哪些类型？
答案：核反应堆的冷却系统包括自然循环冷却系统、强迫循环冷却系统和气冷系统等。

4. 核反应堆的燃料棒为什么要定期更换？
答案：燃料棒中的可裂变核素会随着核反应的进行而逐渐消耗，同时产生裂变产物，这些裂变产物可能会影响核反应堆的性能和安全，因此需要定期更换燃料棒。