До удару нейтрон, маса якого m, рухається зі швидкістю υ0 , а атом графіту, маса якого M, нерухомий. Після удару їх швидкості дорівнюють відповідно υ1 і υ. Цей процес підкоряється законам збереження імпульсу й енергії:
, (1)
(2)
Перепишемо ці рівняння у вигляді:
Розділивши (4) на (3), одержимо: (5)
Підставляючи (5) у (3), знайдемо швидкість нейтрона після зіткнення і його кінетичну енергію:
(6) , (7)
Збиток кінетичної енергії нейтрона:
(8)
Втрати енергії нейтрона в результаті зіткнення:
(9)
Для розрахунків прийняти: m≈1 а.о.м. (атомна одиниця маси); M=12 а.о.м.