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