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

题目

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

答案

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．

中子与原子核发生弹性正碰，动量守恒，动能也守恒，根据两在守恒定律求出每次碰撞后中子速率与原速率之比，再分析规律，得出N次碰撞后中子速率与原速率之比，然后答题．

本题考点：动量守恒定律．

考点点评：微观粒子的碰撞遵守两大守恒定律：动量守恒和能量守恒定律．应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题．