题目内容
在原子反应堆中，用石墨(碳)做减速剂使快中子变为慢中子．已知碳核的质量是中子质量的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
，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
?(lg13=1.114，lg11=1.0411)
答案：略
解析：
解析：
|
答案：一次碰撞后，中子损失动能  ．至少要经过42次碰撞，中子的动能才能少于 ．
解析：既然碰撞是弹性的，把中子和碳核当做一个系统，动量守恒，动能也守恒．因此每碰撞一次中子动能减少的百分比相同，故可类推出最后结果． (1)设中子的质量为m，速度为
由①②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：  ，
即：  ，
得： n=41.4次．故至少要碰撞 42次，中子的动能才能少于．
点评：动量守恒定律不仅适用于宏观物体的相互作用，也适用于微粒粒子的相互作用，动量守恒定律具有普遍意义． |
，碳核的质量为M，碰撞后中子、碳核的速度分别为
、v，则：
，①
．②
．
．
．
．
．
，
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