Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9450
2018-10-13 
В ядерном реакторе для замедления нейтронов используется графит. Какую часть своей энергии нейтрон с массой $m_{0}$ может передать ядру углерода при центральном упругом ударе?
Решение:
На основании закона сохранения количества движения $m_{0}v_{0} = m_{0}v_{1} + Mm_{0}v_{2}$ (1), где $m_{0}$ - масса нейтрона, $v_{0}$ - скорость нейтрона до удара, $M$ - массовое число углерода, $v_{2}$ - скорость ядра углерода после удара, $v_{1}$ - скорость нейтрона после удара.
На основании закона сохранения энергии
$\frac{m_{0}v_{0}^{2} }{2} = \frac{m_{0}v_{1}^{2} }{2} + \frac{m_{0} Mv_{2}^{2} }{2}$. (2)
Из уравнений (1) и (2) находим $v_{2} = \frac{2v_{0} }{M + 1}$.
Энергия, переданная нейтроном при ударе ядру углерода,
$W = \frac{4Mm_{0}v_{0}^{2} }{2(M + 1)^{2} }$,
отношение ее к первоначальной энергии нейтрона
$\frac{W}{W_{0} } = \frac{4M}{(M + 1)^{2} }; W \approx 0,28W_{0}$.
В ядерном реакторе для замедления нейтронов используется графит. Какую часть своей энергии нейтрон с массой $m_{0}$ может передать ядру углерода при центральном упругом ударе?
Решение:
На основании закона сохранения количества движения $m_{0}v_{0} = m_{0}v_{1} + Mm_{0}v_{2}$ (1), где $m_{0}$ - масса нейтрона, $v_{0}$ - скорость нейтрона до удара, $M$ - массовое число углерода, $v_{2}$ - скорость ядра углерода после удара, $v_{1}$ - скорость нейтрона после удара.
На основании закона сохранения энергии
$\frac{m_{0}v_{0}^{2} }{2} = \frac{m_{0}v_{1}^{2} }{2} + \frac{m_{0} Mv_{2}^{2} }{2}$. (2)
Из уравнений (1) и (2) находим $v_{2} = \frac{2v_{0} }{M + 1}$.
Энергия, переданная нейтроном при ударе ядру углерода,
$W = \frac{4Mm_{0}v_{0}^{2} }{2(M + 1)^{2} }$,
отношение ее к первоначальной энергии нейтрона
$\frac{W}{W_{0} } = \frac{4M}{(M + 1)^{2} }; W \approx 0,28W_{0}$.
