Neutronflöde

Neutronflöde beskriver antalet neutroner som passerar genom en viss yta per tidsenhet. Enheten är vanligtvis neutroner per kvadratcentimeter och sekund (n cm^-2 s^-1). Neutronflödet varierar mellan olika energier och kan delas in i termiska, epithermala och snabba komponenter. Det skiljer sig från fluens, som är det totala antalet neutroner som passerar genom en yta under en given tidsperiod (n cm^-2).

Uppmätningen görs med olika typer av detektorer. Vanliga är BF3- eller 3He-proportionalrör, fissionkammare, scintillatorer och aktiveringsfolier. Vid olika energier används särskilda detektorer och kalibrering mot kända neutronkällor. I forskningsanläggningar definieras ofta både termiskt och snabb flux beroende på experimentet.

I kommersiella och forskningsreaktorer ligger det termiska neutronflödet vanligtvis mellan 10^12 och 10^14 n/cm^2/s. Epithermala och snabba flöden kan vara lägre eller upp till 10^15–10^16 i vissa anläggningar. I yttre miljö, som bakgrundsstrålning, är neutronflödet mycket lägre.

Neutronflöde är centralt i kärnkraftsingenjörskonst, där materialexponering studeras och reaktorns komponenters livslängd bestäms. Inom materialvetenskap används neutronflöde i neutronkristallografi, Small-Angle Neutron Scattering (SANS) och neutronbaserad bildteknik. Det är också relevant för produktion av isotoper som kräver neutroninfångning.

Säkerhet och miljöskydd spelar en viktig roll vid arbete med höga neutronflöden. Skyddsåtgärder inkluderar avskärmning, övervakning och rutiner för hantering av aktiverade material.