2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:4-3 放射性同位素
2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-5学案:4-3 放射性同位素第3页

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?

答案 见解析

解析 设中子质量为mn,靶核质量为m,由动量守恒定律得:mnv0=mnv1+mv2

由能量守恒得:mnv=mnv+mv

解得v1=v0,

在重水中靶核质量mH=2mn

v1H=v0=-v0,

在石墨中靶核质量mC=12mn,

v1C=v0=-v0

与重水靶核碰后中子速度较小,故重水减速效果更好.

借题发挥 (1)中子与靶核碰撞过程中满足动量守恒、能量守恒.

(2)因为靶核的质量大于中子的质量,故靶核的质量比中子的质量大得越少,减速效果越好,如质量相等时可以使中子的速度减为零.

针对训练1 在核反应中,控制铀235核裂变反应速度的方法是(  )

A.使用浓缩铀

B.改变铀块的临界体积

C.通过自动控制装置,改变镉棒插入的深度,以改变中子数

D.利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度

答案 C

解析 控制核反应的速度是靠调节中子数目来实现,即用镉棒吸收中子改变中子数目.

二、核电站的工作原理

核电站是利用缓慢释放的核能来发电的,这是核能的和平利用,因此核电站是可控的链式反应.

铀235裂变需要一定的条件:(1)要有足够浓度的铀235;(2)要有足够数量的慢