Fluence ist eine Flussmessung in der Physik zur Berechnung der Anzahl der Elementarteilchen in einer quadratischen Fläche oder der Energiemenge in dieser Fläche in Werten von Teilchen pro Quadratmeter oder Joule Energie pro Quadratmeter. Es wird häufig in den Bereichen Nuklearmedizin und Raumfahrt verwendet, um die Menge an ionisierender Strahlung zu bestimmen, die an Menschen oder Geräte abgegeben wird, die als Strahlendosimetrie bekannt ist. Wenn man von Fluenz spricht, werden die positiv geladenen Teilchen, die Atomkerne bilden, die als Protonen bekannt sind, und die Energie der negativ geladenen Teilchen der umlaufenden Elektronen als die wichtigsten angesehen.
Um in drei Dimensionen genau zu sein, basieren Fluenzberechnungen tatsächlich auf der Anzahl der Teilchen oder der Energiemenge, die innerhalb einer bestimmten Zeit auf die Oberfläche einer vordefinierten Kugel fällt. Protonenfluenz ist ein anderer Begriff für Partikelfluenz und wird oft als Partikelflussdichte bezeichnet, die in Partikeln pro Quadratmeter multipliziert mit einem Zeitwert gemessen wird. Die Energiefluenz von elektronenbasierter ionisierender Strahlung wird in Joule pro Quadratmeter multipliziert mit einem Zeitwert gemessen.
In der Weltraumforschung wird die Fluenzrate berechnet, um die Menge an ionisierender Strahlung zu bestimmen, die energiereiche schwere Kerne enthalten, sogenannte HZE-Partikel. Diese Partikel sind der Hauptbestandteil der kosmischen Strahlung, die bei erheblicher Exposition zu krebserzeugenden Wirkungen im menschlichen Gewebe führen kann. Während das Magnetfeld der Erde umlaufende Raumschiffe vor einigen dieser Schäden durch kosmische Strahlung abschirmt, wird die Exposition im Weltraum oder bei längeren Missionen weiter von der Erde entfernt viel höher sein. Fluenzraten pro Quadratfläche für die Strahlenexposition werden auch als genauer angesehen als typische Berechnungen der Strahlendosis, da Untersuchungen mit Labortieren gezeigt haben, dass schwere Ionen, wie die von Eisen, die Tumorexpression genauso stark fördern wie leichtere aus Lanthan oder Niob.
Die Neutronenfluenz ist auch ein wichtiges Maß in der Wissenschaft, das zur Kalibrierung von Geräten auf ihren Strahlenschutzgrad sowie zur Kalibrierung von Strahlendosimetern verwendet wird. Die Rate für den Neutronenfluss ist ein wichtiges Element von nuklearen Teilchenbeschleunigern in der Hochenergiephysikforschung. Forschungseinrichtungen wie der Large Hadron Collider (LHC) in der Nähe von Genf, Schweiz, können Neutronenfluenzenergieniveaus von bis zu 1,000,000 Elektronenvolt aufweisen. Neutronenenergieniveaus sind auch ein wichtiger Bestandteil der Kernwaffenforschung und -produktion, der Kernspaltungsenergieerzeugung und der astronomischen Erforschung von Supernova-Sternen.
Aber nicht nur in engen Forschungsgebieten der Physik oder der Raumfahrt kommt es zur routinemäßigen Exposition gegenüber ionisierender Strahlung. Auch im Flugverkehr sind Fluenzraten ein wichtiger Faktor, da Passagiere und Besatzungsmitglieder in Verkehrsflugzeugen mehr Strahlung aus dem Weltraum ausgesetzt sind als am Boden. Die Photonenfluenz ist eine weitere routinemäßigere Expositionsmethode für nichtionisierende Strahlung, die ein geringeres Risiko für die menschliche Gesundheit darstellt und für Bereiche wie die Laserzahnheilkunde berechnet wird.