Question

（9分）在可控核反應堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與核碰撞減速，在石墨中與核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應堆中快中子與靜止的靶核發生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？

Answer 1

重水減速效果更好

試題分析：設中子質量為m_n靶核質量為m，
由動量守恒定律      
由能量守恒定律  
解得：
在重水中靶核質量：則碰后中子速度為  
在石墨中靶核質量：則碰后中子速度為
與重水靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。
點評：學生知道在彈性碰撞中，兩物體動量和能量都守恒，在非彈性碰撞中，只有動量守恒，能量不守恒。