Question

选考题38.（物理—物理3-5）

人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。

（1）卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做了卓越的贡献。

请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①__________________________________________________________________。

②__________________________________________________________________。

在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

___________________________________________________________________。

（2）在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

Answer 1

（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）

玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光诺（或其他成就）

查德威克发现了中子（或其他成就）

（2）设中子质量为M_n靶核质量为M，由动量守恒定律

M_nv₀=M_nv₁+Mv₂

解得：v₁=M_n-M/M_n+M·v₀

在重力中靶核质量：M_H=2M_n

V_1H=M_n-M_c/M_n+M_c·v₀=-1/3v₀

在石墨中靶核质量：M_c=12M

V_1c= M_n-M/M_n+M·v₀=11/13v₀

与重力靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。