Question

人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程．请按要求回答下列问题．
（1）卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献．
请选择其中的两位，指出他们的主要成绩．
①______
②______
（2）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？

Answer 1

【答案】分析：（1）可根据物理学家的贡献作答；
（2）由动量守恒及机械能守恒可求得与两物质相碰后中子的速度，则可比较碰后速度大小，即可找出减速效果好的物质．
解答：解：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）
玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）
查德威克发现了中子（或其他成就）．
（2）设中子质量为M_n，靶核质量为M
由动量守恒定律：M_nv=M_nv₁+Mv₂
由能量守恒定律：
解得：
在重水中靶核质量：M_H=2M_n
在石墨中靶核质量：M_c=12M_n
与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好．
答：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；（2）重水减速效果更好
点评：本题考查用动量守恒解释采用重水作减速剂的原因，动量守恒在本题中作用是大，应明确微观粒子也符合动量守恒规律．