Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6185
2018-02-02 
Чем лучше замедляются нейтроны — блоком свинца или таким же по размерам блоком парафина (парафин состоит из водорода и углерода)?
Решение:
Считаем взаимодействие нейтронов с неподвижными атомами защитного слоя абсолютно упругим центральным ударом. В этом случае законы сохранения импульса и энергии имеют вид:
$m_{n}v_{n} = m_{n}u_{n} + m_{a}u_{a}; m_{n}v_{n}^{2} = m_{n}u_{n}^{2} + m_{a}u_{a}^{2}$, где $m_{n}$ и $m_{a}$ - массы нейтрона и атома соответственно; $v_{n}$ — скорость нейтрона до столкновения; $u_{n}, u_{a}$ - скорости нейтрона и атома после удара. Получим скорость нейтрона после столкновения $u_{n} = v_{n} \frac{ m_{n} - m_{a} }{ m_{n} + m_{a} }$.
Если нейтрон сталкивается с атомом водорода, для которого $m_{n} = m_{a}$, нейтрон практически останавливается $u_{n} = 0$. Для свинца $m_{a} \gg m_{n}$, тогда 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:
Считаем взаимодействие нейтронов с неподвижными атомами защитного слоя абсолютно упругим центральным ударом. В этом случае законы сохранения импульса и энергии имеют вид:
$m_{n}v_{n} = m_{n}u_{n} + m_{a}u_{a}; m_{n}v_{n}^{2} = m_{n}u_{n}^{2} + m_{a}u_{a}^{2}$, где $m_{n}$ и $m_{a}$ - массы нейтрона и атома соответственно; $v_{n}$ — скорость нейтрона до столкновения; $u_{n}, u_{a}$ - скорости нейтрона и атома после удара. Получим скорость нейтрона после столкновения $u_{n} = v_{n} \frac{ m_{n} - m_{a} }{ m_{n} + m_{a} }$.
Если нейтрон сталкивается с атомом водорода, для которого $m_{n} = m_{a}$, нейтрон практически останавливается $u_{n} = 0$. Для свинца $m_{a} \gg m_{n}$, тогда 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.
