Question

（10分）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

解析：

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

由能量守恒定律：

解得：

在重水中靶核質量：M_H＝2M_n

在石墨中靶核質量：M_c＝12M_n

與重水靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。