题目内容
在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速,在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?
重水减速效果更好
解析:
设中子质量为Mn,靶核质量为M,由动量守恒定律得Mnv0=Mnv1+Mv2
由能量守恒得
解得
在重水中靶核质量MH=2Mn
在石墨中靶核质量MC=12Mn
与重水靶核碰后中子速度较小,故重水减速效果更好.
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