Neutronový tok, φ, jeskalární veličina používaná vjaderné fyzice areaktorové fyzice. Neutronový tok udává počet neutronů, který projde arbitrárně zvoleným průřezem v jakémkoliv směru v daném čase. Ekvivalentně jej lze definovat jako součin neutronovéhustoty a jejich rychlosti. Obvyklájednotka je cm−2 s−1 (neutrony na centimetr čtvereční za sekundu).[1][2]
Fluence neutronů je definována jako tok neutronůintegrovaný za určité časové období, takže jeho obvyklá jednotka je cm−2 (neutrony na centimetr čtvereční).[1]
Neutronový tok vasymptotických obříchhvězdách asupernovách je zodpovědný za většinu přirozenénukleosyntézy produkujícíprvky těžší nežželezo. Ve hvězdách je relativně nízký tok neutronů v řádu 105 až 1011 cm−2 s−1, což má za následek nukleosyntézus-procesem (pomalý proces záchytu neutronů). Naproti tomu během supernovy dochází k extrémně vysokému toku neutronů, řádově 1032 cm−2 s−1,[3] což vede k nukleosyntézer-procesem (rychlý proces záchytu neutronů).
Zemský atmosférický tok neutronů, zřejmě z bouřek, může dosáhnout úrovní 3·10−2 až 9·10 cm−2 s−1. Nedávné výsledky[4] (původními badateli považované za neplatné[5]) získané s nestíněnými scintilačními neutronovými detektory však ukazují pokles toku neutronů během bouřek. Podle nedávného výzkumu blesky naopak generují 1013 až 1015 neutronů na výboj prostřednictvímfotonukleárních procesů.[6]
Mezi umělé toky neutronů patří toku neutronů, které jsou vyrobeny člověkem, buď jako vedlejší produkt (například jaderných zbraní nebo jaderné energie), nebo pro konkrétní aplikaci, například zvýzkumného reaktoru nebo zespalační reakce. Tok neutronů se často používá k zahájeníštěpení nestabilních velkých jader. Volný neutron může způsobit, že se jádro stane nestabilním, což způsobí jeho rozpad (štěpení) za vzniku stabilnějších produktů. Tento efekt je využíván vštěpných reaktorech ajaderných zbraních.[7]
Uvnitř jaderného štěpného reaktoru je neutronový tok nejdůležitější měřenou veličinou. Distribuce neutronového toku udává neutronový tok v celém objemu reaktoru jako funkci rozměrů. Vjaderných reaktorech se nejčastěji měří axiální a radiální distribuce neutronového toku. Typicky nejsilnější neutronový tok nastává uprostředaktivní zóny reaktoru a směrem k okrajům se snižuje. Kvůli nerovnoměrnému ohřívání paliva je však tento jev kompenzován zvýšenýmobohacenímpaliva na okraji aktivní zóny. Čím vyšší je tok neutronů, tím větší je pravděpodobnost, že dojde k jaderné reakci, protože oblastí prochází více neutronů za jednotku času.[8]
Reaktorová nádoba typické jaderné elektrárny (PWR ) vydrží za 40 let (32 plných reaktorových let) provozu fluenci neutronů přibližně 6,5×1019 cm−2 (E > 1MeV ).[9] Neutronový tok způsobuje, že nádoby reaktoru trpíneutronovým křehnutím.[7]
V tomto článku byl použitpřeklad textu z článkuNeutron flux na anglické Wikipedii.