Кіріспе
Нейтрон ағыны – ядролық физика және ядролық реактор физикасында қолданылатын скаляр шама. Ол белгілі бір уақыт ішінде көлем бірлігіндегі барлық еркін нейтрондардың жүріп өткен қашықтығының жалпы ұзындығын көрсетеді.
The neutron flux is a scalar quantity used in nuclear physics and nuclear reactor physics. It is the total distance travelled by all free neutrons per unit time and volume.
Табиғи нейтрон ағыны
Асимптотикалық алып тармақ жұлдыздарындағы және суперновалардағы нейтрондық ағыс, темірден ауыр элементтерді өндіретін табиғи нуклеосинтездің басым бөлігіне жауапты. Жұлдыздарда нейтрондық ағыс шамамен 10⁵-10¹¹ см⁻² с⁻¹ деңгейінде болады, бұл s-процесі (баяу нейтрон ұстау процесі) арқылы нуклеосинтезге әкеледі. Ал, ядроның күйреуінен кейін болатын суперновада, нейтрондық ағыс өте жоғары, шамамен 10³² см⁻² с⁻¹ деңгейінде болады, нәтижесінде r-процесі (жедел нейтрон ұстау процесі) арқылы нуклеосинтез жүзеге асырылады. Жер атмосферасындағы нейтрондық ағыс, көбінесе найзағайлардан туындайды және 3·10⁻² – 9·10¹ см⁻² с⁻¹ деңгейіне жете алады. Дегенмен, жақында алынған нәтижелер (алғашқы зерттеушілер тарапынан жарамсыз деп танылған), қорғалмаған сцинтилляциялық нейтрон детекторлары арқылы найзағай кезінде нейтрондық ағыстың төмендеуін көрсетті. Соңғы зерттеулер, найзағайдың фотоядролық процестер арқылы бір разрядта 10¹³–10¹⁵ нейтрон тудыратынын көрсетеді.
Жасанды нейтрон ағыны
Жасанды нейтрон ағыны – қарудан немесе ядролық энергия өндірісінен, немесе ғылыми-зерттеу реакторынан немесе спалляция арқылы нақты мақсатта қолдану үшін жасалған адам тудырған нейтрон ағыны. Нейтрон ағыны көбінесе тұрақсыз үлкен ядролардың бөлінуін іске қосу үшін қолданылады. Қосымша нейтрон(дар) ядроны тұрақсыз етуге, оның ыдырауына (бөлінуіне) себеп болып, одан тұрақты өнімдердің пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл эффект ядролық реакторларда және ядролық қаруларда маңызды рөл атқарады. Ядролық бөліну реакторында нейтрон ағыны – ішкі реакцияны басқару үшін өлшенетін басты шама. Ағын пішіні – реактор ішінде қозғалғандағы ағынның тығыздығын немесе салыстырмалы күшін сипаттайтын термин. Әдетте, нейтрон ағынының ең жоғары деңгейі реактордың орталық бөлігінде болады, ал шеттеріне қарай азаяды. Нейтрон ағыны қаншалықты жоғары болса, ядролық реакцияның болу ықтималдығы да соншалықты артады, себебі бірлік уақыт ішінде белгілі бір аумақтан өтетін нейтрондардың саны көбейеді.
Реактор ыдысы қабырғасының нейтрондық флюенсі
Типтік ядролық электр станциясының (ЯЭС) реактор ыдысы 40 жыл (32 толық реактор жылы) бойында жұмыс істеу кезінде шамамен 6,5 × 1019 см-2 (E > 1 МэВ) нейтрон сәулеленуіне (флюенске) ұшырайды. Нейтрон ағыны реактор ыдыстарының нейтрондық қатайып, сынуға бейімделуіне себеп болады.