# Flux de neutrons

El flux de neutrons és una magnitud escalar utilitzada en física nuclear i física de reactors nuclears. És la distància total recorreguda per tots els neutrons lliures per unitat de temps i volum. De manera equivalent, es pot definir com el nombre de neutrons que viatgen a través d'una petita esfera de radi $R$ en un interval de temps, dividit per una secció transversal màxima de l'esfera (la gran àrea del disc, $\pi R^{2}$) i per la durada de l'interval de temps. La dimensió del flux de neutrons és ${\mathsf {L}}^{-2}{\mathsf {T}}^{-1}$ i la unitat habitual és cm $^{−2}$ s $^{−1}$ (centímetre quadrat recíproc per segon recíproc).
La fluència de neutrons es defineix com el flux de neutrons integrat durant un període de temps determinat. Així que la seva dimensió és ${\mathsf {L}}^{-2}$ i la seva unitat habitual és cm$^{−2}$ (centímetre quadrat recíproc). Un terme més antic utilitzat en lloc de cm$^{−2}$ va ser "nvt" (neutrons, velocitat, temps).

## Flux natural de neutrons

El flux de neutrons a les estrelles de branques gegants asimptòtiques i a les supernoves és responsable de la major part de la nucleosíntesi natural produint elements més pesats que el ferro. A les estrelles hi ha un flux de neutrons relativament baix de l'ordre de 10 $^5$ a 10 $^{11}$ cm $^{−2}$ s $^{−1}$, donant lloc a la nucleosíntesi pel procés s (procés lent de captura de neutrons). Per contra, després d'una supernova de col·lapse del nucli, hi ha un flux de neutrons extremadament alt, de l'ordre de 10 $^{32}$ cm $^{−2}$ s $^{−1}$, donant lloc a la nucleosíntesi pel procés r (procés ràpid de captura de neutrons).
El flux de neutrons atmosfèrics de la Terra, aparentment de les tempestes, pot arribar a nivells de 3·10 $^{−2}$ a 9.10 $^{+1}$ cm $^{−2}$ s $^{−1}$. Tanmateix, resultats recents (considerats invàlids pels investigadors originals ) obtinguts amb detectors de neutrons de centelleig no blindats mostren una disminució del flux de neutrons durant les tempestes. La investigació recent sembla donar suport a la generació de llamps de 10 $^{13}$ a 10 $^{15}$ neutrons per descàrrega mitjançant processos fotonuclears.

### Fluència de neutrons de la paret del recipient del reactor

Un reactor d'una central nuclear típica (PWR) aguanta en 40 anys (32 anys de reactor complet) de funcionament aproximadament 6,5 × 10 $^{19}$ cm$^{−2}$ (E > 1 MeV) de fluència de neutrons. El flux de neutrons fa que els recipients dels reactors pateixin fragilització per neutrons.

## Referències

* ↑ M. F. Kaplan. Nuclear Radiation and the Properties of Concrete. University of Cape Town, August 1983, p. 2.
* ↑ Burbidge, E. Margaret; Burbidge, G. R.; Fowler, William A.; Hoyle, F. Reviews of Modern Physics, 29, 4, 01-10-1957, pàg. 548–650. Bibcode: 1957RvMP...29..547B. DOI: 10.1103/RevModPhys.29.547 [Consulta: free].
* ↑ Gurevich, A. V.; Antonova, V. P. Physical Review Letters, 108, 12, 2012, pàg. 125001. Bibcode: 2012PhRvL.108l5001G. DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.125001. PMID: 22540588.
* ↑ Gurevich, A. V.; Almenova, A. M. Physical Review D, 94, 2, 2016, pàg. 023003. Bibcode: 2016PhRvD..94b3003G. DOI: 10.1103/PhysRevD.94.023003.
* ↑ Alekseenko, V.; Arneodo, F.; Bruno, G.; Di Giovanni, A.; Fulgion, W. Physical Review Letters, 114, 12, 2015, pàg. 125003. Bibcode: 2015PhRvL.114l5003A. DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.125003. PMID: 25860750.
* ↑ Gurevich, A. V.; Ptitsyn, M. O. Physical Review Letters, 115, 12, 2015, pàg. 179501. Bibcode: 2015PhRvL.115q9501G. DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.179501. PMID: 26551144.
* ↑ Köhn, Christoph; Diniz, Gabriel; Harakeh, GMushin Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 122, 2, 2017, pàg. 1366. Bibcode: 2017JGRD..122.1365K. DOI: 10.1002/2016JD025445. PMC: 5349290. PMID: 28357174.
* ↑ Nuclear Power Plant Borssele Reactor Pressure Vessel Safety Assessment, p. 29, 5.6 Neutron Fluence Calculation.