Question

2011年3月11日，日本发生了9．0级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注。福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被俘获，发生可控制核裂变的链式反应。

⑴若铀核俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了 和 ，试写出核裂变方程；

⑵若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中的核发生对心正碰后减速，碰撞过程可简化为弹性碰撞。假定碰撞前核静止，快中子速度为v₀=3.2×10⁷m/s。求碰撞后中子的速度。（已知中子质量m_n为氢核质量m_H的1.16倍）

Answer 1

⑴+→++3（3分）

 ⑵快中子与核发生弹性对心正碰，由动量守恒定律得m_n v₀ + 0 = m_n v_n + m_H v_H （2分）

 由机械能守恒定律得：（2分）

 代入数据解得： v_n = 2.4×10⁶ m/s（2分）