放射線物理学とは何ですか？

物理学は、物質とエネルギー、およびそれらの相互作用の科学的研究です。 光、熱、音などのエネルギーは、1つのソースから放出され、空間または材料を通過してから別のオブジェクトに吸収され、放射として定義されます。 放射線物理学は、物質に対する放射線の影響を研究する物理学の分野です。 この分野は、改善された製造プロセス、原子力エネルギー、高度な医療診断および治療オプションの提供に役立ちました。

物理学者が研究する放射線の種類には、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子、X線があります。 アルファは、原子の核から放出される2つの陽子と2つの電子を含む粒子です。 ベータは、電子と同じように見える高速粒子です。 中性子は、すべての細胞の核内の中性粒子です。 ガンマ線は核から放出され、X線は核のエネルギー変化の結果です。

X線技術は、放射線物理学の最もよく知られたアプリケーションの1つであり、いくつかの製造アプリケーションがあります。 たとえば、自動車産業ではエンジンの性能を評価するために高エネルギーのX線を使用しています。 X線顕微鏡は、製造プロセス中にステントとカテーテルを検査するために使用され、X線厚さ計は金属合金の化学組成を測定します。 X線ラジオグラフィーは、考古学者が古代の遺物を調べるためにも使用します。

石油産業は、石油の処理と生産に放射線物理学のアプリケーションを採用しています。 石油会社は、原油、燃料油、タールの生産および石油抽出の廃棄副産物の処理中に放射熱分解（RTC）と呼ばれる放射プロセスを使用します。 RTCは、従来の方法よりも生産率が高く、コストが低く、エネルギー消費がはるかに少ないです。 油汚染物質の放射線処理は、他の方法よりも優れた環境保護を提供します。

原子力は、応用放射線物理学に基づいた成長分野です。 核分裂として知られるプロセスを介して、制御された核反応中に原子からエネルギーが抽出されます。 米国は最大量の原子力を生産していますが、フランスは原子炉を通じて国内の電力供給の最大の割合を生産しています。

しかし、放射線物理学から最も恩恵を受けている分野は医学です。 科学者は、物理学の応用を通じて、病状の診断と治療に電離放射線を使用する方法を開発しました。 これには、従来の形式のX線だけでなく、超音波、磁気共鳴画像法（MRI）、核医学も含まれます。

核医学の大部分はイメージングを含み、コンピューター、センサー、放射性医薬品と呼ばれる放射性物質を使用しています。 イメージングの最も古い形式であるX線は、高周波光線を使用して画像を構築します。 ガンマ線はさらに高い周波数を持ち、核イメージングで使用されます。 陽電子放出断層撮影（PET）と単一光子放出コンピューター断層撮影（SPECT）は、核撮像装置の最も広く使用されている2つの部分です。

放射線療法の最も一般的な用途は、癌性腫瘍の治療です。 これには通常、高エネルギーのX線をがん細胞に沈着させることが含まれます。 放射線は細胞に吸収され、細胞を死滅させます。 放射線は一般に、外部線源を介して腫瘍に送達されます。 医学物理学者にとっての挑戦は、健康な細胞の最小数が破壊されるような方法で放射線を向けることです。

放射線近接照射療法は、放射線材料の内部適用を伴います。 この治療では、放射性の「種」が腫瘍の近くに移植されます。 放射線の放出は遅く、種子と腫瘍の間の距離は十分に短いため、健康な細胞への放射線曝露は制限されます。

放射線物理学の利点は、いくつかの分野と産業にまたがっています。 化石燃料の枯渇の可能性に対する懸念により、多くの国で原子力エネルギーの開発が継続的な優先事項となっています。 核医学の分野は急速に発展しており、新しい検査や治療法が急速に開発されており、放射線物理学は成長し続ける分野です。