题目内容
在用铀235作燃料的核反应堆中，铀235核吸收一个动能约为0．025eV的慢中子后，可发生裂变反应，放出能量和2～3个快中子，而快中子不利于铀235的裂变．为了能使裂变反应继续下去，需要将快中子减速，有一种减速的方法是用石墨(碳12)作减速剂．设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，没有机械能损失．(1)求快中子与碳原子发生一次碰撞后的速度ν与原来的速度ν0的比值；
(2)一个动能为E0＝2．5MeV的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为0．025eV的慢中子？(附：部分常用对数表)
|
N |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
|
lgN |
0.0414 |
0.0792 |
0.1139 |
0.1461 |
答案：
解析：
提示：
解析：
| 解析：(1)设中子和碳核的质量分别为m和M，碰撞前中子的速度为v0，碰撞后中子和碳核的速度分别为v和ν．因为碰撞是弹性碰撞，所以在碰撞前后，动量和机械能均守恒，又因v0、v和V沿同一直线，故有
mv0＝mv＋MV
解以上两式得 v＝ 负号表示v的方向与v0相反，即与碳核碰撞后中子被反弹． (2)经过一次碰撞后中子的能量为 E1＝ 经过2，3……n次碰撞后，中子的能量依次为E2，E3……En，有 E2＝( En＝( 因此，n＝ 即n＝56，快中子经过56次碰撞后才能变为慢中子． |
mv02＝
mv2＋
MV2
v0，因M＝12m，代入上式得v＝-
v0
mv2＝
m(-
)2v02＝(
)2E0
)2E1＝(
)4E0
)nE0＝(
)2nE0
＝
＝
＝55．2提示：
练习册系列答案
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的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和2～3个快中子，而快中子不利于铀235的裂变．为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨（碳12）作减速剂．设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为
的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为0.025
的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和2～3个快中子，而快中子不利于铀235的裂变．为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速。有一种减速的方法是使用石墨（碳12）作减速剂．设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为
的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为0.025
的热中子？