第75回 午前 問73

中性子と原子核の弾性散乱で、静止していた質量M(u)の核が反跳角θで得る反跳エネルギーの式を選ぶ問題。中性子質量を1(u)とすると、入射エネルギーE0に対する反跳核のエネルギーは ER = E0・[4M/(M+1)^2]・cos^2θ となる(θは入射方向に対する反跳核の角)。分母は(M+1)^2で、係数4Mを含む形が正しい。公式正答は3。

• × 係数4Mを欠く形で、最大エネルギー移行の係数4M/(M+1)^2を正しく表していない。
• × 分母は(M+1)^2で正しいが係数4の付き方が正答の形と一致しない配置になっている。
• ○ ER=E0・4M・cos^2θ /(M+1)^2 の形で、弾性散乱による反跳核エネルギーを正しく表す。
• × 分母を(M−1)^2とする形は誤りで、弾性散乱の運動学では和(M+1)を用いる。
• × 分母(M−1)^2かつ係数4を欠く形で、正しい運動学式になっていない。