Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10528
2019-05-21 
Чем лучше замедляются нейтроны - блоком свинца или таким же по размерам блоком парафина? (парафин состоит из водорода и углерода).
Решение:
Будем для простоты считать взаимодействие нейтронов с атомами защитного слоя упругим центральным ударом, а сами атомы защитного слоя - первоначально неподвижными. Пусть масса нейтрона $m_{1}$, скорость его до соударения с атомом $v_{1}$, после соударения $w_{1}$; масса атома $m_{2}$, скорость атома после удара $w_{2}$. Законы сохранения энергии и импульса: $m_{1}v_{1}^{2} = m_{1} w_{1}^{2} + m_{2}w_{2}^{2}; m_{1}v_{1} = m_{1}w_{1} + m_{2}w_{2}$ приводят к равенству $w_{1} = v_{1} \frac{m_{1} - m_{2} }{m_{1} + m_{2} }$. В том случае, когда $m_{1} \approx m_{2}$ (атом водорода) нейтрон после удара практически останавливается: $w_{1} \approx 0$. В случае же $m_{2} \gg m_{1}$ (свинец) нейтрон продолжает движение и, столкнувшись с ядрами еще несколько раз, может пройти через защитный слой. Следовательно, парафин и другие соединения, содержащие водородные атомы, лучше замедляют нейтроны, чем свинец.
Чем лучше замедляются нейтроны - блоком свинца или таким же по размерам блоком парафина? (парафин состоит из водорода и углерода).
Решение:
Будем для простоты считать взаимодействие нейтронов с атомами защитного слоя упругим центральным ударом, а сами атомы защитного слоя - первоначально неподвижными. Пусть масса нейтрона $m_{1}$, скорость его до соударения с атомом $v_{1}$, после соударения $w_{1}$; масса атома $m_{2}$, скорость атома после удара $w_{2}$. Законы сохранения энергии и импульса: $m_{1}v_{1}^{2} = m_{1} w_{1}^{2} + m_{2}w_{2}^{2}; m_{1}v_{1} = m_{1}w_{1} + m_{2}w_{2}$ приводят к равенству $w_{1} = v_{1} \frac{m_{1} - m_{2} }{m_{1} + m_{2} }$. В том случае, когда $m_{1} \approx m_{2}$ (атом водорода) нейтрон после удара практически останавливается: $w_{1} \approx 0$. В случае же $m_{2} \gg m_{1}$ (свинец) нейтрон продолжает движение и, столкнувшись с ядрами еще несколько раз, может пройти через защитный слой. Следовательно, парафин и другие соединения, содержащие водородные атомы, лучше замедляют нейтроны, чем свинец.
