Question

選考題38.（物理—物理3-5）

人類認識原子結構和開發利用原子能經歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。

（1）盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面做了卓越的貢獻。

請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。

①__________________________________________________________________。

②__________________________________________________________________。

在貝克勒爾發現天然放射現象后，人們對放射線的性質進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。

___________________________________________________________________。

（2）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

（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型（或其他成就）

玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光諾（或其他成就）

查德威克發現了中子（或其他成就）

（2）設中子質量為M_n靶核質量為M，由動量守恒定律

M_nv₀=M_nv₁+Mv₂

解得：v₁=M_n-M/M_n+M·v₀

在重力中靶核質量：M_H=2M_n

V_1H=M_n-M_c/M_n+M_c·v₀=-1/3v₀

在石墨中靶核質量：M_c=12M

V_1c= M_n-M/M_n+M·v₀=11/13v₀

與重力靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。