Question

選考題38.（物理—物理3-5）

人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過(guò)程。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。

（1）盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做了卓越的貢獻(xiàn)。

請(qǐng)選擇其中的兩位，指出他們的主要成績(jī)。

①__________________________________________________________________。

②__________________________________________________________________。

在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對(duì)放射線(xiàn)的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，下圖為三種射線(xiàn)在同一磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)從三種射線(xiàn)中任選一種，寫(xiě)出它的名稱(chēng)和一種用途。

___________________________________________________________________。

（2）在可控核反應(yīng)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(jiǎn)化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對(duì)心正碰，通過(guò)計(jì)算說(shuō)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

（1）盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（或其他成就）

玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光諾（或其他成就）

查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（或其他成就）

（2）設(shè)中子質(zhì)量為M_n靶核質(zhì)量為M，由動(dòng)量守恒定律

M_nv₀=M_nv₁+Mv₂

解得：v₁=M_n-M/M_n+M·v₀

在重力中靶核質(zhì)量：M_H=2M_n

V_1H=M_n-M_c/M_n+M_c·v₀=-1/3v₀

在石墨中靶核質(zhì)量：M_c=12M

V_1c= M_n-M/M_n+M·v₀=11/13v₀

與重力靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。