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名词解释题宇宙线
题目
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第1题：
从20世纪30年代至今，科学界从未停止对暗物质的探索。那么，什么是暗物质？找到它难在哪里？探索它又有何意义？2015年12月17日，由中国科学院总体研发的我国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，它的一个使命就是寻找暗物质存在的证据。
一般情况下，凭借肉眼或借助工具就能看到普通物质，但暗物质是个例外。天文学家茨威基研究发现：在星系团中，看得见的星系占总质量的1/300以下，而99%以上的质量是看不见的。这一结论意味着星系团中有某种神秘物质被人忽略。
在当时，多数人并不认同茨威基的观点。不过，后来的宇宙观测结果越来越验证这一观点的可信性。因为按照万有引力原理，物体围绕中心旋转，越往外转动速度越低。但20世纪70年代，科学家在观测宇宙一些星系中的恒星运行速度时发现，往外看，围绕中心的速度并不都是衰减下去，有些和内圈恒星的速度差不多。理论上讲，越往外，物质越少，引力越小，速度也应该越低。科学家由此推测：外圈的那些能被直接观测到的、数出来的星星数目变少了，但其实内部的物质数量并没有减少，引力也没有变小，只不过没被观测到而已。这些天文观测直接看不到的物质被称为暗物质。
“虽然我们从来没有直接‘看到’宇宙中存在这种物质，但我们却发现了由于这种物质的引力作用对于其他可见的物质运动影响，这是我们断定宇宙中存在这种物质的理由。”中科院高能物理所研究员毕效军说。
暗物质的物理组成到底是什么？毕效军说，通常认为暗物质是一种不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用的全新粒子。与通常物质一样，暗物质也有引力作用。根据引力效应，天文学家估算，宇宙由27%的暗物质、68%的暗能量和5%的普通物质组成。这些看不见的“大多数”就像披上了隐形衣一样，使长期以来在宇宙中占比最多的东西反而是人类最迟也是最难了解的，至今仅知道它们存在，还不清楚它们的性质。
暗物质如何产生？毕效军认为，和普通物质一样，暗物质应该也来自于宇宙大爆炸。在宇宙早期某一个时刻，宇宙温度非常高，粒子能量非常强，它们剧烈碰撞，在这种相互作用下，包括暗物质在内的各种各样的物质由此产生。
为了解暗物质这种存在于宇宙的隐身神秘“居民”，科学家做出了一些基于假设的理论模型，但物理学界渴望有实验研究的结果，特别是直接探测的结果，对这些理论模型进行验证。
中科院高能物理所研究员张新民介绍，国家科学界研究最多也最被粒子物理学家看好的暗物质模型是“弱作用重粒子”。主要因为这种粒子与普通物质有弱相互作用，所以具有可探测性。相比之下，其他暗物质模型，由于与普通物质的相互作用更弱，在现有的实验水平下探测到的可能性更小。
暗物质难以探测，除了不发光外，还在于它的速度快，难以捕捉。科学家测算，暗物质粒子每秒的运动速度为220千米，是56式半自动步枪子弹出膛速度的300倍。而且它们穿过人体时，不会留下任何痕迹，人完全没有感觉。
“暗物质粒子必须有相互作用我们才能‘看’得到它，但是现在具体是什么样形式的相互作用，我们是不知道的。”毕效军认为，如果能够测量到这种相互作用，就有望成功地探测到暗物质。
暗物质粒子探测卫星科学应用系统副总设计师范一中说，目前，暗物质粒子存在的证据都是通过引力相互作用发现的，实验中还没有确定的暗物质信号被探测到。国际上对暗物质的探测方式主要分为3类。第一类是加速器探测，这方面主要的探测设备是欧洲核子中心的大型强子对撞机；第二类是在地下进行的直接探测，中国在四川锦屏山地下实验室中正在开展相关实验；第三类是间接探测，主要是在空间进行。因为物理学家们认为暗物质粒子的湮灭或衰变会形成各种正粒子、反粒子对，这些粒子对在太空中传播就成了宇宙中宇宙射线和伽马射线的一部分。我国发射的“悟空”就是采用这种探测方式，收集高能宇宙线粒子和伽马射线光子，通过其能谱、空间分布分析来寻找暗物质粒子存在的证据。
现在，国际上一项瞩目的工作是将强磁场和精密探测器送到太空。阿尔法磁谱仪是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。2013年美籍华人物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中领导的研究团队宣布，阿尔法磁谱仪发现了“弱作用重粒子”存在的依据，而“弱作用重粒子”就是一种暗物质的候选体，这意味着人类向认识暗物质方向前进了重要一步。2014年9月，丁肇中团队和东南大学发布合作研究成果表示，暗物质存在实验的6个有关特征中，已有5个得到确认，进一步显示宇宙射线中过量的正电子可能来自暗物质。
国际科学界认为，未来10到20年将是暗物质探测的黄金时代。
1）根据天文学家估算，组成宇宙的各部分中，占比最多的是：A.暗物质
B.暗能量
C.普通物质
D.粒子答案：B解析：根据文中第五段“天文学家估算，宇宙由27%的暗物质、68%的暗能量和5%的普通物质组成。”可知，宇宙各部分占比最多的是暗能量，D选项粒子并非宇宙组成部分。此题选择B选项。 -
第2题：
放射性测量中，所谓本底计数是指（）。
- A、房间空气中的放射性物质造成的计数
- B、测量设备中的放射性物质造成的计数
- C、宇宙线造成的计数
- D、测量装置被污染造成的计数
- E、移去待测样品条件下测得的装置的计数
正确答案:E -
第3题：
射线检测采用（）。
- A、 α射线、β射线和γ射线
- B、 X射线、γ射线和中子射线
- C、 红外线、紫外线和宇宙线
- D、 β射线和γ射线
正确答案:B -
第4题：
脉冲星就是中子星。中子星主要由中子构成，它是通过（）而形成.
- A、超新星爆炸
- B、黑洞碰撞
- C、宇宙线轰击
- D、恒星核燃料耗尽
正确答案:A -
第5题：
在紫外线、放射线、宇宙线以及高温及电场作用下，气体中产生了（）、（）、（）使气体（）而后气体可能导电。
正确答案:自由电子；负离子；正离子；游离化 -
第6题：
放射性辐射污染的主要来源有（）等。
- A、宇宙线
- B、紫外光污染
- C、地球上的天然放射性源
- D、人类活动增加的辐射
- E、医疗照射引起的放射性
正确答案:A,C,D,E -
第7题：
单选题射线检测采用哪三种射线？（）Aα射线、β射线和γ射线
BX射线、γ射线和中子射线
C红外线、紫外线和宇宙线
正确答案： C解析： 暂无解析 -
第8题：
单选题中微子是一种基本粒子，在宏观的宇宙起源及演化中扮演着极为重要的角色，由于没有质量并且不带电荷，和其他物质的相互作用极其微弱，这使得中微子的运动轨迹不会发生改变。那些来自遥远宇宙、来自黑洞边缘或者来自宇宙线发源地的中微子，可以告诉人类那些“源”在哪里，甚至可以让我们一探黑洞的究竟。最适合做本段文字标题的是：A令人惊喜的存在
B特立独行的中微子
C中微子：宇宙的使者
D触不可及：“隐形”的中微子
正确答案： D解析： -
第9题：
单选题脉冲星就是中子星。中子星主要由中子构成，它是通过（）而形成.A超新星爆炸
B黑洞碰撞
C宇宙线轰击
D恒星核燃料耗尽
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第10题：
单选题在一射线照像底片上有明显黑色如鸟足形或树枝形状的显示，已确知该显示并非试件的瑕疵，则其引起原因可能是（）A在旧的显影液中显影时间过长
B底片储存时暴露于自然宇宙线中
C由摩擦产生的静电引起
D定影后水洗不当引起
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第11题：
由于人们第一次认识到核能的巨大威力，是从日本广岛、长崎受到原子弹的袭击而得来的。不少人从此也形成了对核能的恐惧，认为核能是灾难、污染的化身。其实核能与传统能源相比的优点是明显的，概况说来是高效、清洁与安全。表2－2列出了各种能源的能量密度，从中可以确认核能是一种高效的能源。 清洁是指废物总量及其对环境的影响。一座1000MW的核电站每年卸出的燃烧后的核燃料（称作乏燃料）30余吨，其中绝大多数经处理后可回收利用，仅50余千克是真正待处置的"废物"。当然，由于这些都是放射性元素，处理时要解决特殊的科学技术问题。但总量少、总容积小是其基本特点。与此相比，一座同功率的燃煤电站每年需耗煤200余万吨，向环境排放的废物有650万吨CO、1.7万吨SO、4000吨NO及28吨烟灰。在烟灰中约含400吨有毒的重金属，如砷、汞、铅、镉。还有0.68克镭、4.3吨钍及2吨铀放射性物质随烟灰排放到大气中。煤电站排出的气体中，二氧化硫及氮氧化物是造成酸雨的根源，二氧化碳则是影响全球大气环境的温室气体，均属应限制及减少排放的对象。二氧化硫对人的健康是对人的健康是极为有害的，上述的排放量约为人群致死剂量的1/10。1952年12月伦敦发生"毒雾"事件，引起4000人死亡、10余万人生病，究其原因是由于当时气象条件使燃煤烟雾及二氧化硫不能及时扩散所致。 关于放射性安全问题，人类的生活环境中本来就存在天然放射性，来自于土壤、居室、空气及宇宙线这些放射性称为"天然本底"。由于核电站采取了严格的技术与管理，对核燃料在反应堆内、外的整个循环过程中，都采取了严密的与环境隔离的措施，周围居民因为核电站而受到的放射性污染只比"天然本底"增加了百分之一，而煤电站由于煤的吞吐量大，没有隔离防护措施，随烟灰排放的放射性物质对周围居民的影响比"天然本底"高一倍，其放射性污染也比核电站大得多。 由于人们对核能的认识是始于原子弹，不少人形成了对核能的恐惧。核电站不会像原子弹那样爆炸，因为核电站和原子弹所用的核燃料浓度不同，核电站动力堆的核燃料中，铀－235的浓度一般只占3％～4％，而原子弹的核燃料中，铀－235或钚－239的浓度必须在90％以上。因此核电站动力堆根本不具备原子弹那样的爆炸条件。万一"事故"一旦发生，由于核电站的反应堆内核燃料是分散放置的，铀会因热膨胀而散开，这样它就不可能像原子弹那样，"瞬间"把铀紧密地集聚在一起而引起爆炸。原子弹爆炸的大量放射性物质释放出来危害人类和生物，而反应堆中核燃料裂变后产生的放射性物质则被层层包围在三道屏障内。第一道是密封核燃料的包壳，万一包壳损坏还有压力壳和安全壳两道屏障，不会让放射性物质排放出去。 历史上核电站发生事故的记载有两次：美国三里岛事故和前苏联（乌克兰境内）切尔诺贝利事故。三里岛事故发生在1979年，由于二回路给水泵跳闸，引起一系列意外，致使反应堆内冷却剂沸腾，部分燃料露出了水面，从而最终导致2/3堆芯溶化。尽管由于堆芯溶化向安全壳释放出大量的放射性物质，但是由于有了安全壳的屏障，故从安全壳向环境释放放射物相对来说还是相当小的。它使周围居民受到的最大有效剂量为0.85mSv（毫希）；在80km范围内，平均个人剂量为0.015mSv。这些数值均低于规定值，更远远低于其他人造辐射和天然辐射本底值，这说明了安全壳的有效性，由于它起屏障作用，即使发生了这样严重的事故，对环境和居民的影响也很小。1986年4月26日，切尔诺贝利核电站4号机组发生了人类历史上最大的一次核事故，所造成的放射性环境污染和辐射后果及其影响范围远比三里岛事故要严重得多。 切尔诺贝利事故释放到环境中放射总量为12×10Bq，其中I为（1.3～1.8）×10Bq，占堆芯中I总量的50％～60％。惰性气体为（6～7）×Bq，占堆芯中惰性气体量100％。切尔诺贝利事故使"清除人员"受到的平均剂量约100mSv；从厂区周围撤出的人员受到的剂量远远超过规定值，如近1万人平均受到大于50mBv剂量，近5000人受到大于100mSv的剂量，这相当于正常规定的10～20倍之多。总共有237名职业人员被确诊得了"辐射病"，其中有31名职业人员死亡；但周围公众却无一人因此事故而死亡。切尔诺贝利事故的主要原因是安全设计有严重错误。例如：没有安全壳：这种石墨反应堆有正温度系数，即温度上升时，反应性增大等等。这些不安全因素在压水堆核电站上都不存在。其直接原因是工作人员一再违反操作规程，最后导致堆芯溶化和爆炸事故的发生。总结这些经验教训，抛弃选择石墨堆，认真改进安全设计，核电站的安全乃是有充分保证的。表2－3是对在反应堆厂址周围生活的居民各类事故引起的死亡人数的一个估计。
表2－3反应堆厂址周围1500万居民中各类事故引起的死亡人数的估计值 
为什么说核能是安全的能源？
核能是安全的能源，核电站和原子弹所用的核燃料浓度不同，工作原理不同，不会发生类似原子弹的爆炸现象。核电站的乏燃料中的放射性物质被层层包围在包壳，压力壳和安全壳三道屏障内，不会释放出来危害人类和生物。历史上的美国三里岛事故和前苏联（乌克兰境内）切尔诺贝利事故，是由于人为的操作不当造成的，总结这些经验教训，核电站的安全乃是有充分保证的。
略 -
第12题：
装在暗盒内而未经曝光的胶片经显影处理后发现边缘呈有淡黑色的原因是什么？（）
- A、胶片本身质量有问题
- B、胶片被宇宙线曝光
- C、暗盒边缘处漏光
- D、胶片受散射线照射
正确答案:C -
第13题：
对流层大气的热量绝大部分直接来自（）
- A、太阳辐射
- B、大气辐射
- C、宇宙线
- D、地面辐射
正确答案:D -
第14题：
射线是指核衰变、核反应和核裂变放出的粒子，也包括由加速器产生的，或来自宇宙线的多种粒子，包括α、β、γ、X射线，中子、裂变碎片和重离子。
正确答案:正确 -
第15题：
放射性辐射污染是指排放出的放射性污染物造成的环境污染和人体危害，放射性辐射污染的主要来源不包括（）。
- A、人类活动增加的辐射
- B、核燃料的"三废"排放
- C、紫外线
- D、宇宙线
正确答案:C -
第16题：
判断题射线是指核衰变、核反应和核裂变放出的粒子，也包括由加速器产生的，或来自宇宙线的多种粒子，包括α、β、γ、X射线，中子、裂变碎片和重离子。A对
B错
正确答案： 错解析： 暂无解析 -
第17题：
单选题对流层大气的热量绝大部分直接来自（）A太阳辐射
B大气辐射
C宇宙线
D地面辐射
正确答案： B解析： 暂无解析 -
第18题：
名词解释题宇宙线正确答案： 20世纪初发现来自宇宙的各种高能粒子，粒子能量大于106电子伏特。PS：大部分宇宙线来自太阳系之外而称为“银河宇宙线”，它们可能是在超新星爆发过程中产生的；一部分较低能量（106~1010电子伏特）的宇宙线肯定来自太阳而称为“太阳宇宙线”，它们是耀斑爆发产生的。太阳宇宙线和银河宇宙线的能谱不同，太阳宇宙线的通量比银河系宇宙线流量高。解析： 暂无解析 -
第19题：
单选题装在暗盒内而未经曝光的胶片经显影处理后发现边缘呈有淡黑色的原因是什么？（）A胶片本身质量有问题
B胶片被宇宙线曝光
C暗盒边缘处漏光
D胶片受散射线照射
正确答案： C解析： 暂无解析 -
第20题：
填空题在紫外线、放射线、宇宙线以及高温及电场作用下，气体中产生了（）、（）、（）使气体（）而后气体可能导电。正确答案： 自由电子,负离子,正离子,游离化解析： 暂无解析
表2－3反应堆厂址周围1500万居民中各类事故引起的死亡人数的估计值 
为什么说核能是安全的能源？