(1 8分)在用鈾 235作燃料的核反應(yīng)堆中,鈾 235核吸收一個(gè)動(dòng)能約為0.025的熱中子(慢中子)后,可發(fā)生裂變反應(yīng),放出能量和2~3個(gè)快中子,而快中子不利于鈾235的裂變.為了能使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去,需要將反應(yīng)中放出的快中子減速。有一種減速的方法是使用石墨(碳12)作減速劑.設(shè)中子與碳原子的碰撞是對(duì)心彈性碰撞,問(wèn)一個(gè)動(dòng)能為的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次,才能減速成為0.025的熱中子?
參考解答
設(shè)中子和碳核的質(zhì)量分別為和,碰撞前中子的速度為,碰撞后中子和碳核的速度分別為和,因?yàn)榕鲎彩菑椥耘鲎玻栽谂鲎睬昂,?dòng)量和機(jī)械能均守恒,又因、和沿同一直線,故有
(1)
(2)
解上兩式得
(3)
因
代入(3)式得
(4)
負(fù)號(hào)表示的方向與方向相反,即與碳核碰撞后中子被反彈.因此,經(jīng)過(guò)一次碰撞后中子的能量為
于是
(5)
經(jīng)過(guò)2,3,…,次碰撞后,中子的能量依次為,,,…,,有
……
(6)
因此 (7)
已知
代入(7)式即得
(8)
故初能量的快中子經(jīng)過(guò)近54次碰撞后,才成為能量為0.025 的熱中子。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com