Question

有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来．为此，应该选用质量较大的还是质量较小的

有些核反应堆里要让中子与原子核碰撞，以便把中子的速率降下来．为此，应该选用质量较大的还是质量较小的原子核？（　　）A．质量较大的原子核B．质量较小的原子核C．效果相同D．无法判断

Answer 1

设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为m_n和m_A，碰撞后速度分别为v'_n和v'_A，碰撞前后的总动量和总能量守恒，以中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
m_nv_n=m_nv_n′+m_Av_A′…①
由机械能守恒定律得：

1

2

m_nv_n²=

1

2

m_nv_n′²+

1

2

m_Av_A′² …②
解得：v_n′=

mA?mn

mA+mn

v_n=

1? mn mA

1+ mn mA

v_n，
急减速剂的质量m_A越小，减少效果越好，因此要用质量小的原子核作为减速剂；
故选：B．