在原子反应堆中，用石墨（碳）作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的（即碰撞中不损失动能），而且碰撞前碳核是静止的，试求：(1)设打印页面

在原子反应堆中，用石墨（碳）作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的（即碰撞中不损失动能），而且碰撞前碳核是静止的，试求：(1)设

网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网

◎ 题目

在原子反应堆中，用石墨（碳）作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的（即碰撞中不损失动能），而且碰撞前碳核是静止的，试求：
(1)设碰撞前中子的动能为E₀，问经过一次碰撞后，中子的动能损失多少？
(2)至少经过多少次碰撞，中子的动能才能少于10-6E₀？(lg13=1.114，lg11=1.041 1)

◎ 答案

解：(1)设中子的质量为m，速度为v₀，碳核的质量为M，碰撞后中子、碳核的速度分别为v₁、v，则：
mv₀=mv₁+Mv

由以上两式解得

碰撞一次，中子损失的动能为：

(2)中子与碳核第一次碰撞后剩余的动能：

同理，经第二次碰撞后，中子剩余的动能：

第n次碰撞后，中子剩余的动能：

有

即

两边取对数得：2n(lg11-lg13)=-6，即2n(1.0411-1.114)=-6
得n=41.2次，故至少要碰撞42次，中子的动能才能少于10^-6E₀

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“在原子反应堆中，用石墨（碳）作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的（即碰撞中不损失动能），而且碰撞前碳核是静止的，试求：(1)设…”主要考查了你对【碰撞】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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