Question

10．“核反應(yīng)堆”是通過可控的鏈式反應(yīng)實現(xiàn)核能的釋放（如圖所示），核燃料是鈾棒，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后，中子能量減少變?yōu)槁�中子．碳核的質(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳核是彈性正碰，而且認為碰撞前中子動能是E₀，碳核都是靜止的，則（　�。�

• A． 鏈式反應(yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程
• B． 鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗多余的鈾原子核，從而達到控制核反應(yīng)速度的目的
• C． 經(jīng)過一次碰撞，中子失去的動能為$\frac{48}{169}{E_0}$
• D． 在反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥防護層是用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線

Answer 1

分析 鏈式反應(yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，鎘棒的作用是吸收中子．中子與碳核是彈性正碰，由動量守恒定律和動能守恒求碰后中子的速度，從而求得中子失去的動能．在反應(yīng)堆的水泥防護層是用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線．

解答 解：A、鏈式反應(yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過程，故A正確；
B、核反應(yīng)堆中，鎘棒的作用是吸收中子，以控制反應(yīng)速度，故B錯誤；
C、取碰撞前中子的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒有：mv₀=mv₁+12mv₂
依據(jù)能量守恒有：$\frac{1}{2}mv_0^2=\frac{1}{2}mv_1^2+\frac{1}{2}×12mv_2^2$
聯(lián)立可得：${v_1}=-\frac{11}{13}{v_0}$
所以中子損失的動能為：△E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=$\frac{48}{169}{E_0}$，故C正確；
D、水泥防護層作用是屏蔽裂變產(chǎn)物的射線，故D正確．
故選：ACD

點評 本題考查核反應(yīng)方程、動量守恒定律、能量守恒定律、放射性衰變的防護．關(guān)鍵要掌握彈性碰撞的基本規(guī)律：動量守恒定律和能量守恒定律．