高中物理(人教版)3-5第十六章第四節《碰撞》有這樣一道課后習題:有些核反應堆里要讓中子與原子核碰撞,以便把中子的速率降低下來。為此,應選用質量較大的還是質量較小的原子核?為什么?
教師教學用書給出的答案如下:
解:中子和原子核的碰撞可以看成是彈性碰撞。設中子的質量為m1,碰前速度為v,方向為正方向;原子核的質量為m2,碰前可以認為是靜止的。則碰后中子的速度為v′=m1-m2m1+m2v。
由于中子的質量一般小于原子核的質量,因此|v′|=m2-m1m1+m2v=(1-2m1m1+m2)v 。可見,m2越小|v′|越小。故應選用質量較小的原子核來降低中子的速率。
對該題給出的解答,我們認為有以下幾個方面值得商榷。