Question

【题目】在核反应堆里，用石墨作减速剂，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的动能为E0，试求：经过一次碰撞后中子的能量变为多少？

Answer 1

【答案】

【解析】试题分析：由题可知，中子与碳核发生弹性碰撞，遵守动量守恒和能量守恒，根据两个守恒定律列方程求出碰撞后中子的速度，再求解经过一次碰撞后，中子的动能损失，即可求出碰撞后剩余的能量。

设中子的质量为m，速度为v0，碳核的质量为M，碰撞后中子、碳核的速度分别为v1、v，以v0方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv根据机械能守恒定律得： ,由以上两式解得： 。碰撞一次，中子损失的动能为： ，则剩余的能量为： 。