Hva er stråling fysikk?

Fysikk er det vitenskapelige studiet av materie og energi, og deres samspill. Energi, slik som lys, varme eller lyd, som avgis fra en kilde, gjennom rommet eller materiale, og deretter blir absorbert av et annet objekt, er definert som stråling. Strålingsfysikk er den grenen av fysikken som studerer effekten av stråling på saken. Dette feltet har vært medvirkende i å gi forbedrede produksjonsprosesser, kjernefysisk energi, og avansert medisinsk diagnostikk og behandling.

De typer stråling studert av fysikere inkluderer alfa, beta og gammastråling, nøytroner og røntgen. Alfaer er partikler inneholdende to protoner og to valg som slippes ut fra kjernen av et atom. Betaversjoner er høyhastighetspartikler som synes identisk med elektroner. Nøytroner er de nøytrale partiklene i kjernen av alle celler. Gammastråler som utsendes av kjernen, og røntgenstråler er et resultat av energiendringer i kjernen.

røntgenteknologi er en av de mest kjente anvendelser for stråling fysikk, og har flere produksjonsapplikasjoner. For eksempel bruker bilindustrien høyenergi røntgenbilder for å vurdere motorytelse. Røntgenmikroskop benyttes for å inspisere stenter og katetere under produksjonsprosessen, og røntgentykkelsesmålere måle den kjemiske sammensetningen av metall-legeringer. X-ray radiografi er også brukt av arkeologer å undersøke gamle gjenstander.
Ad

Oljebransjen har ansatt stråling fysikk applikasjoner i behandling og produksjon av petroleum. Oljeselskaper bruker en prosess som kalles strålestråling termisk cracking (RTC) under produksjon av råolje, brenselolje, tjære og ved behandling av avfalls biprodukter av oljeutvinning. RTC har en høyere produksjonsrate, lavere kostnader, og mye lavere energiforbruk enn tradisjon metoder. Stråling behandling av oljeforurensninger gir større miljøbeskyttelse enn andre metoder.

atomenergi er et voksende felt som er basert på anvendt strålingsfysikk. Gjennom en prosess som kalles fisjon, er energi hentet fra atomer under kontrollerte kjernefysiske reaksjoner. Mens USA gir den største mengden av kjernekraft, Frankrike gir høyest prosentandel av landets strømforsyning gjennom atomreaktorer.

felt som har kommet de fleste av strålefysikk, men er medisin. Gjennom anvendelse av fysikk, har forskere utviklet metoder for anvendelse av ioniserende stråling for diagnostisering og behandling av medisinske tilstander. Dette inkluderer ikke bare de tradisjonelle former for røntgenbilder, men også ultralyd, magnetisk resonans imaging (MRI) og nukleærmedisin.

De fleste nukleærmedisin innebærer bildebehandling og syssels datamaskiner, sensorer og radioaktivt materiale kalt radiofarmaka. X-stråler, den eldste form for bildebehandling, bruker høyfrekvente lysstråler å konstruere bilder. Gammastråler har enda høyere frekvenser, og brukes i kjernefysiske bildebehandling. Positronemisjonstomografi (PET) og singel foton emisjon computertomografi (SPECT) er to av de mest brukte delene av kjernefysisk tenkelig utstyr.

Den mest vanlige bruken av strålebehandling er for behandling av kreftsvulster. Dette innebærer vanligvis å deponere høy energi røntgenbilder i kreftcellene. Strålingen blir absorbert av cellen, forårsaker den til å dø. Stråling er vanligvis levert til tumoren gjennom en ekstern kilde. Utfordringen for medisinske fysikere er å dirigere strålingen på en slik måte at det minimale antall friske celler blir ødelagt.

Radiation brachyterapi omfatter indre anvendelsen av strålemateriale. I denne behandlingen, er radioaktive "frø" implantert i nærheten av tumoren. Utgivelsen av stråling er treg, og avstanden mellom frø og svulsten er kort nok til at stråling til friske celler er begrenset.

Fordelene med strålingsfysikk kryss flere fagområder og bransjer. Bekymringer over potensielle utarming av fossilt brensel gjøre utviklingen av atomenergi en pågå prioritet i mange nasjoner. Feltet av nukleærmedisin eksploderer, med nye tester og behandlinger blir utviklet seg raskt, noe som gjør strålingsfysikk en disiplin som vil fortsette å vokse.