Question

（07年山东卷）（10分）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

解析：

设中子质量为靶核质量为，由动量守恒定律

 

 

由能量守恒得:

 

解得：

 

在重力中靶核质量：

 

 

在石墨中靶核质量：

 

 

与重力靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。