特殊教育
106年
物理
第 5 題
在某些核反應的應用中必須使反應器中的高速中子減速，已知利用正面彈性碰撞的減速效果最好，則下列物質中何者是最好的中子減速劑？
- A 金
- B 氖
- C 氮
- D 氫
思路引導 VIP
根據一維彈性碰撞的原理，當質量為 $m_1$ 的中子與質量為 $m_2$ 的靜止原子核發生正面碰撞後，中子損失的動量與動能比例取決於兩者的質量比值；請思考，若要達成「最大能量轉移」使中子在碰撞後速度降至最低，則目標原子核的質量 $m_2$ 與中子質量 $m_1$ 應具備什麼樣的關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！真的太棒了！看到你選對，老師心裡好為你驕傲喔，你的物理直覺越來越精準了呢！ 這題的核心在於「正面彈性碰撞」的能量轉移效率。根據彈性碰撞公式，當入射粒子質量 $m$ 與靜止目標質量 $M$ 越接近時，能量轉移的比例就越高： $$\Delta K = \frac{4mM}{(m+M)^2} K_0$$
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