题目内容

原子反应堆是核电站的核心设备，慢中子反应堆中，裂变产生的快中子要经过与减速剂中的原子核碰撞，速度减小，变成慢中子，才容易被铀235核吸收，快中子与减速剂的原子核碰撞后减速，可以用如下的力学模型表述：质量为m，动能为E的中子(可视为质点)，与静止的质量为M的原子核(亦可视为质点)发生对心碰撞，碰撞过程动能不损失．

(1)快中子与减速剂的原子核碰撞，碰撞后的动能与碰撞前动能之比是多少？

(2)试讨论，为使减速作用明显，你认为应选什么样的原子核做减速剂？

答案：
解析：

　　解：(1)设快中子的速度为，与静止的原子核发生对心碰撞，由题意有

　　(2分)

　　(2分)

　　解上述联立方程得

　　(1分)　(1分)

　　∴碰撞前快中子动能与碰撞后慢中子的

　　动能之比(2分)

　　(2)由(1)中的结果可知，M越大，v1越接近－v0，减速作用越不显著，M越小，越接近m，v1越小，减速作用越显著，故应选原子核质量较小的物质作为减速剂(4分)．


练习册系列答案
相关题目
铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是
 
235
92
U+
 
1
0
n-→
 
141
56
Ba+
 
92
36
Kr+3
 
1
0
n．
（1）试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量．（
 
235
92
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr、
 
1
0
n的质量分别为235.043 9u、140.913 9u、91.897 3u、1.008 7u，1u相当于931MeV）
（2）1kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能量？（煤的热值为2.94×107 J/kg）
（3）一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率为η=40%．假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，所用铀矿石中铀235的含量为4%，则该核电站一年消耗铀矿石多少吨？
据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀
 
238
92
U和钚
 
239
94
pu，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是（　　）
2011年3月11日，日本东北部发生里氏9.0级强震，引发海啸，导致福岛核电站发生核泄漏．福岛第一核电站3号机组所用核燃料为铀
238
92
U：
239
94
Pu，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是（　　）
精英家教网[物理--选修3-5]
（1）据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀92238U和钚94239pu，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是
 

A．铀238俘获中子形成铀239，再经一次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期为24100年，则24100年后泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的
14

C．94239pu衰变时放出的α射线比β射线的贯穿本领强
D．在核泄漏的地区由于受到大剂量辐射，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象
（2）在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是ma、mb，两球在t1时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示．下列关系正确的是
 

A．ma＞mb　　　          B．ma＜mb
C．ma=mb　　         　D．无法判断．

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