La fluencia es una medida de flujo en física para calcular el número de partículas elementales en un área cuadrada, o la cantidad de energía en esa área en valores de partículas por metro cuadrado o julios de energía por metro cuadrado. A menudo se utiliza en los campos de la medicina nuclear y los viajes espaciales para determinar la cantidad de radiación ionizante entregada a los seres humanos o al equipo, lo que se conoce como dosimetría de radiación. Cuando se habla de fluencia, las partículas cargadas positivamente que forman los núcleos atómicos, conocidas como protones, y la energía de las partículas cargadas negativamente de los electrones en órbita se consideran las más importantes.
Para ser precisos en tres dimensiones, los cálculos de fluencia se basan en la cantidad de partículas o la cantidad de energía que cae sobre el área de la superficie de una esfera predefinida dentro de un tiempo específico. La fluencia de protones es otro término para la fluencia de partículas, y a menudo se llama densidad de flujo de partículas, que se mide en partículas por metro cuadrado multiplicado por un valor de tiempo. La fluencia de energía de la radiación ionizante basada en electrones se mide en julios por metro cuadrado multiplicado por un valor de tiempo.
En la investigación espacial, la tasa de fluencia se calcula para determinar la cantidad de radiación ionizante que contienen los núcleos pesados energéticos, conocidos como partículas HZE. Estas partículas son el componente principal de los rayos cósmicos que pueden provocar efectos cancerígenos en el tejido humano con niveles de exposición significativos. Si bien el campo magnético de la Tierra protege a las naves espaciales en órbita dentro de él de algunos de estos daños por rayos cósmicos, en el espacio profundo o para misiones prolongadas más lejos de la Tierra, los niveles de exposición serán mucho más altos. Las tasas de fluencia por área cuadrada para la exposición a la radiación también se consideran más precisas que los cálculos típicos del nivel de dosis de radiación, ya que la investigación con animales de laboratorio ha demostrado que los iones pesados, como los del hierro, promueven la expresión tumoral tanto como los más ligeros hechos de lantano o niobio.
La fluencia de neutrones también es una medida importante en la ciencia, que se utiliza para calibrar equipos para su nivel de protección radiológica, así como para calibrar dosímetros de radiación. La tasa de flujo de neutrones es un elemento importante de los colisionadores de partículas nucleares en la investigación de la física de altas energías. Las instalaciones de investigación, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) cerca de Ginebra, Suiza, pueden tener niveles de energía de fluencia de neutrones de hasta 1,000,000 de electronvoltios. Los niveles de energía de neutrones también son un componente importante de la investigación y producción de armas nucleares, la generación de energía de fisión nuclear y la investigación astronómica de estrellas supernovas.
Sin embargo, la exposición rutinaria a la radiación ionizante no se produce simplemente en áreas de investigación limitadas de la física o los viajes espaciales. Las tasas de fluencia también son un factor importante en los viajes aéreos, ya que los pasajeros y la tripulación de aviones comerciales están expuestos a más radiación del espacio de la que estarían en tierra. La fluencia de fotones es otro método de exposición más rutinario para la radiación no ionizante que presenta menos riesgos para la salud humana y se calcula para campos como la odontología láser.