Question

原子反應堆是核電站的核心設備，慢中子反應堆中，裂變產生的快中子要經(jīng)過與減速劑中的原子核碰撞，速度減小，變成慢中子，才容易被鈾235核吸收，快中子與減速劑的原子核碰撞后減速，可以用如下的力學模型表述：質量為m，動能為E的中子(可視為質點)，與靜止的質量為M的原子核(亦可視為質點)發(fā)生對心碰撞，碰撞過程動能不損失．

(1)快中子與減速劑的原子核碰撞，碰撞后的動能與碰撞前動能之比是多少？

(2)試討論，為使減速作用明顯，你認為應選什么樣的原子核做減速劑？

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)設快中子的速度為，與靜止的原子核發(fā)生對心碰撞，由題意有 　　(2分) 　　(2分) 　　解上述聯(lián)立方程得 　　(1分)　(1分) 　　∴碰撞前快中子動能與碰撞后慢中子的 　　動能之比(2分) 　　(2)由(1)中的結果可知，M越大，v1越接近－v0，減速作用越不顯著，M越小，越接近m，v1越小，減速作用越顯著，故應選原子核質量較小的物質作為減速劑(4分)．