Neutronenfluss

Physikalische Größe
Name	Neutronenfluss
Größenart	Volumenbezogenes Produkt aus Anzahldichte und Betrag der Geschwindigkeit
Formelzeichen	${\displaystyle \Phi }$
Größen- und Einheitensystem Einheit Dimension SI ${\displaystyle \mathrm {\tfrac {1}{cm^{2}s}} }$ ${\displaystyle L^{-2}T^{-1}}$

Der Neutronenfluss (englisch Neutron flux), abweichend davon auch Neutronenflussdichte^[1][2][3][4] genannt,^[5] ist eine physikalische Größe der Reaktorphysik. Es ist eine skalare Größe. Anschaulich gibt er die Summe aller Wege an, die von den in einem Raumbereich vorhandenen freien Neutronen in einem Zeitintervall zurückgelegt werden, geteilt durch das Volumen des Raumbereichs und die Dauer des Zeitintervalls.^[6] Sein übliches Formelzeichen ist ${\displaystyle \Phi }$ (großes Phi), seine Dimension ${\displaystyle \mathrm {L} ^{-2}\mathrm {T} ^{-1}}$. Die übliche Maßeinheit ist cm⁻² s⁻¹, der Deutlichkeit wegen meist geschrieben als n cm⁻² s⁻¹ („Neutronen pro Quadratzentimeter und Sekunde“).

Der Neutronenfluss ist weder ein Fluss noch eine Flussdichte im Sinne der sonst üblichen physikalischen Nomenklatur.^[7][8]

Er kann durch die Anzahldichte ${\displaystyle n}$ der Neutronen und den Mittelwert ${\displaystyle v}$ der Geschwindigkeitsbeträge der Neutronen ausgedrückt werden:^{[6][9][10][11][7][12][13]}

${\displaystyle \Phi =n\cdot v}$.

Der Neutronenfluss lässt sich mittels Neutronendetektoren messen.

Freie Neutronen treten in Sternen, in Supernovae und – verursacht durch kosmische Strahlung oder Gewitter – in unserer natürlichen irdischen Umgebung auf. Von besonderer Bedeutung sind der Neutronenfluss und einige mit ihm verwandte Größen in Kernreaktoren, Abschirmungen usw.

1. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Emendoerfer_1970.
2. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Smidt_1976.
3. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Ziegler_1983.
4. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Ziegler_2013.
5. ↑ Die Einordnung der Größe Neutronenfluss als Dichte hat sich vor allem in der deutschsprachigen Fachliteratur eingebürgert. Die Größe Neutronenfluss ist per definitionem eine intensive Größe, so dass sich ein Appendix -dichte erübrigt.
6. ↑ ^{a b} Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Glasstone_1952.
7. ↑ ^{a b} Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Duderstadt_1976.
8. ↑ Was die hier zitierten Monografien betrifft, sind Duderstadt und Hamilton (S. 106) die einzigen Autoren, die den Fehlgriff des Namens Neutronenfluss explizit ansprechen. Implizit tun das auch andere englischsprachige Autoren, z. B. Weinberg und Wigner s. o., indem sie den Namen Track length (Bahnlänge) ins Spiel bringen. Auch dieser Name entfernt sich weit von der üblichen Namensgebung für physikalische Größen. Er suggeriert, diese Größe habe die Dimension einer Länge. Daran ändert auch die Tatsache nichts, dass von einigen Autoren korrekt angehängt wird, dass diese Bahnlänge noch durch das Volumen des Raumbereichs und das Zeitintervall zu teilen sei, in dem die Bahnlänge „gemessen“ worden ist. Die Autoren deutschsprachiger Monografien (zumindest die hier zitierten) definieren und interpretieren die Namen Neutronenfluss und Bahnlänge unkritisch. Manche Autoren „verwässern“ ihre Definitionen sogar noch, zum Beispiel durch Maßeinheiten: „Diese (die Neutronenflussdichte) kann aufgefasst werden als die gesamte, von allen Neutronen je cm³ und s zurückgelegte Bahnlänge.“(Ziegler 1983, S. 58)
9. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Weinberg_1958.
10. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Wirtz_1958.
11. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Galanin_1959.
12. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Stammler_1983.
13. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Reuss_2008.