Wasserstoffkerne als Bremsmittel fuer Neutronen

Hallo allerseits,
Ich mach grad meinen Techniker im Fernstudium und hab hier eine Frage, auf die ich nicht wirklich eine Antwort habe. Aber vielleicht koennt ihr mir weiter helfen.
„Warum sind Wasserstoffatome (theoretisch) die besten Bremsmittel fuer Neutronen? Denken sie zur Loesung dieser Frage an die Massen der beim Stossvorgang beteilgten Massen.“
Wahrscheinlich zielt die Loesung darauf ab, dass die Massen fast identisch sind. Aber welchen Vorteil bringt das?
Vielen Dank fuer Eure Hilfe
David

„Warum sind Wasserstoffatome (theoretisch) die besten
Bremsmittel fuer Neutronen? Denken sie zur Loesung dieser
Frage an die Massen der beim Stossvorgang beteilgten Massen.“
Wahrscheinlich zielt die Loesung darauf ab, dass die Massen
fast identisch sind. Aber welchen Vorteil bringt das?

Schreibe den die Geschwindigkeit des Neutrons nach einem elastischen Stoß als Funktion der Masse des Stoßpartners auf und berechne das Minium.

Hallo,

„Warum sind Wasserstoffatome (theoretisch) die besten
Bremsmittel fuer Neutronen? Denken sie zur Loesung dieser
Frage an die Massen der beim Stossvorgang beteilgten Massen.“
Wahrscheinlich zielt die Loesung darauf ab, dass die Massen
fast identisch sind. Aber welchen Vorteil bringt das?

Denk mal an die beiden Extremfälle: was passiert mit dem Neutron, wenn es auf etwas sehr viel leichteres stösst?
Was passiert mit dem Neutron, wenn es auf etwas sehr viel schwereres stößt?

Du kannst dir auch mal den Energieübertrag vom Neutron auf das Target der Masse m ausrechnen: einfach einen geraden, zentralen, elastischen Stoss annehmen, Energie- und Impulserhaltung hinschreiben, p=0 und E=0 für das Target vor dem Stoss annehmen, und dann nach der Energie des Neutrons nach dem Stoss auflösen. Die hat dann eine Abhängigkeit von der Masse des Targets, die dich schlauer machen sollte.

Grüße,
Moritz

„Warum sind Wasserstoffatome (theoretisch) die besten
Bremsmittel fuer Neutronen? Denken sie zur Loesung dieser
Frage an die Massen der beim Stossvorgang beteilgten Massen.“
Wahrscheinlich zielt die Loesung darauf ab, dass die Massen
fast identisch sind. Aber welchen Vorteil bringt das?

Das kann man sich relativ einfach makroskopisch verdeutlichen.
Nimm einen Tennisball (Neutron) und werfe ihn auf einen Medizinball (höhere Masse) der Tennisball fliegt mit der gleichen Geschwindigkeit weiter, Medizinball bleibt liegen.
Nimmst du jedoch einen Tischtennisball (geringere Masse) fliegt dieser weg und dein Tennisball auch. Keine merkbare Änderung der Geschwindigkeit.
Bei einem Wurf von Tennisball auf Tennisball (gleiche Masse) fliegen beide mit ungefähr halber Geschwindigkeit davon.