ฟิสิกส์รังสีคืออะไร?

ฟิสิกส์คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของสสารและพลังงานและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาพลังงานเช่นแสงความร้อนหรือเสียงซึ่งถูกปล่อยออกมาจากแหล่งหนึ่งเดินทางผ่านอวกาศหรือวัสดุจากนั้นจะถูกดูดซับโดยวัตถุอื่นถูกกำหนดให้เป็นรังสีฟิสิกส์รังสีเป็นสาขาของฟิสิกส์ที่ศึกษาผลกระทบของการแผ่รังสีต่อสสารสาขานี้มีประโยชน์ในการจัดหากระบวนการผลิตที่ดีขึ้นพลังงานนิวเคลียร์และตัวเลือกการวินิจฉัยทางการแพทย์ขั้นสูงและตัวเลือกการรักษา

ประเภทของรังสีที่ศึกษาโดยนักฟิสิกส์ ได้แก่ อัลฟ่าเบต้าและรังสีแกมมานิวตรอนและรังสีเอกซ์อัลฟ่าเป็นอนุภาคที่มีโปรตอนสองตัวและการเลือกตั้งสองครั้งซึ่งปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมBetas เป็นอนุภาคความเร็วสูงซึ่งดูเหมือนอิเล็กตรอนนิวตรอนเป็นอนุภาคที่เป็นกลางภายในนิวเคลียสของเซลล์ทั้งหมดรังสีแกมม่าถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสและรังสีเอกซ์เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานในนิวเคลียส

เทคโนโลยีเอ็กซเรย์เป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่คุ้นเคยมากที่สุดของฟิสิกส์รังสีและมีแอพพลิเคชั่นการผลิตหลายอย่างตัวอย่างเช่นอุตสาหกรรมยานยนต์ใช้รังสีเอกซ์พลังงานสูงเพื่อประเมินประสิทธิภาพของเครื่องยนต์กล้องจุลทรรศน์ X-ray ใช้ในการตรวจสอบขดลวดและสายสวนในระหว่างกระบวนการผลิตและเกจวัดความหนาของรังสีเอกซ์วัดองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมโลหะการถ่ายภาพรังสีรังสีเอกซ์ถูกใช้โดยนักโบราณคดีเพื่อตรวจสอบสิ่งประดิษฐ์โบราณ

อุตสาหกรรมน้ำมันได้ใช้การใช้งานทางฟิสิกส์รังสีในการรักษาและการผลิตปิโตรเลียมบริษัท น้ำมันใช้กระบวนการรังสีที่เรียกว่ารังสีร้าวความร้อน (RTC) ในระหว่างการผลิตน้ำมันดิบน้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันดินและการบำบัดของเสียจากการสกัดน้ำมันRTC มีอัตราการผลิตที่สูงขึ้นต้นทุนที่ต่ำกว่าและการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าวิธีประเพณีการรักษาด้วยรังสีของสารปนเปื้อนน้ำมันให้การป้องกันสิ่งแวดล้อมมากกว่าวิธีอื่น ๆ

พลังงานนิวเคลียร์เป็นสนามที่กำลังเติบโตซึ่งขึ้นอยู่กับฟิสิกส์รังสีที่ใช้ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชันนิวเคลียร์พลังงานจะถูกสกัดจากอะตอมในระหว่างการควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ในขณะที่สหรัฐอเมริกาผลิตพลังงานนิวเคลียร์ในปริมาณที่ใหญ่ที่สุดฝรั่งเศสผลิตเปอร์เซ็นต์การจัดหาไฟฟ้าสูงสุดของประเทศผ่านเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

สนามที่ได้รับประโยชน์สูงสุดจากฟิสิกส์รังสีเป็นยาผ่านการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการใช้รังสีไอออไนซ์สำหรับการวินิจฉัยและรักษาเงื่อนไขทางการแพทย์ซึ่งรวมถึงรูปแบบดั้งเดิมของรังสีเอกซ์ แต่ยังรวมถึงอัลตร้าซาวด์การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และเวชศาสตร์นิวเคลียร์

ยานิวเคลียร์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพและใช้คอมพิวเตอร์เซ็นเซอร์และวัสดุกัมมันตรังสีที่เรียกว่ารังสีวิทยารังสีเอกซ์รูปแบบการถ่ายภาพที่เก่าแก่ที่สุดใช้รังสีแสงความถี่สูงเพื่อสร้างภาพรังสีแกมม่ามีความถี่สูงกว่าและใช้ในการถ่ายภาพนิวเคลียร์เอกซ์เรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) และการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์โฟตอนเดี่ยว (SPECT) เป็นอุปกรณ์ถ่ายภาพนิวเคลียร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสองชิ้น

การใช้การรักษาด้วยรังสีที่พบบ่อยที่สุดคือการรักษาเนื้องอกมะเร็งสิ่งนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการสะสมรังสีเอกซ์พลังงานสูงเข้าไปในเซลล์มะเร็งการแผ่รังสีถูกดูดซึมโดยเซลล์ทำให้มันตายโดยทั่วไปการแผ่รังสีจะถูกส่งไปยังเนื้องอกผ่านแหล่งภายนอกความท้าทายสำหรับนักฟิสิกส์การแพทย์คือการกำกับการแผ่รังสีในลักษณะที่จำนวนเซลล์ที่มีสุขภาพต่ำสุดถูกทำลาย

การแผ่รังสี brachytherapy เกี่ยวข้องกับการใช้งานภายในของวัสดุรังสีในการรักษานี้“ เมล็ด” กัมมันตภาพรังสีจะถูกฝังอยู่ใกล้เนื้องอกการปล่อยรังสีนั้นช้าและระยะห่างระหว่างเมล็ดและเนื้องอกนั้นสั้นพอที่การได้รับรังสีต่อเซลล์ที่มีสุขภาพนั้นมี จำกัด

ประโยชน์ของ Rฟิสิกส์ Adiation ข้ามหลายสาขาวิชาและอุตสาหกรรมความกังวลเกี่ยวกับการสูญเสียเชื้อเพลิงฟอสซิลที่อาจเกิดขึ้นทำให้การพัฒนาของพลังงานนิวเคลียร์มีความสำคัญอย่างต่อเนื่องในหลายประเทศสาขาการแพทย์นิวเคลียร์กำลังระเบิดด้วยการทดสอบและการรักษาใหม่ที่ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วทำให้ฟิสิกส์รังสีเป็นวินัยที่จะเติบโตต่อไป