【題目】在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速,輕水、重水和石墨等常用作減速劑.中子在重水中可與 H核碰撞減速,在石墨中與 C核碰撞減速.上述碰撞可簡(jiǎn)化為彈性碰撞模型.某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對(duì)心正碰,通過計(jì)算說明,僅從一次碰撞考慮,用重水和石墨作減速劑,哪種減速效果更好?

【答案】重水減速效果更好
【解析】設(shè)中子的質(zhì)量為mn , 靶核質(zhì)量為m
以中子的初速度方向?yàn)檎较颍?/span>
由動(dòng)量守恒定律:mnv0=mnv1+mv2
由能量守恒定律得: mnv12+ mv22= mnv02 ,
解得:v1= ,
在重水中靶核質(zhì)量m=2mn
解得:v1H= = v0 ,
在石墨中靶核的質(zhì)量m=12mn
v1C= =﹣11v0/3
與重水靶核碰后中子速度較小,故重水減速效果更好.
所以答案是:重水減速效果更好.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用核裂變與核聚變和質(zhì)能方程的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守:質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒;愛因斯坦的相對(duì)論指出:物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系,它們的關(guān)系是:E = mc2,這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)木塊所受摩擦力大小以及木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
(2)如果在木塊上再加一質(zhì)量為600g的物體,要使木塊(包括物體)仍做勻速直線運(yùn)動(dòng),則重物質(zhì)量應(yīng)為多少?這時(shí)繩子的拉力多大?(不計(jì)托盤重力,g取10m/s2

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C.單位為“N”的物理量一定是矢量D.單位為“s”的物理量一定是矢量

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A.t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)在x=2m的位置
B.t=1s和t=5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速率相等
C.t=1s和t=5s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反
D.質(zhì)點(diǎn)在0~6s內(nèi)通過的路程為18m

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(1)寫出核反應(yīng)方程,
(2)若該反應(yīng)中質(zhì)量虧損為9.0×l030kg , 且釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為生成物的總動(dòng)能.試計(jì)算生成物的總動(dòng)能(聚變前粒子的動(dòng)能可忽略不計(jì)).

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