방사선 물리학이란 무엇입니까?

물리는 물질과 에너지, 그리고 그들의 상호 작용에 대한 과학적 연구입니다. 한 곳에서 방출되어 공간이나 물질을 통과 한 다음 다른 물체에 흡수되는 빛, 열 또는 소리와 같은 에너지를 방사선이라고합니다. 방사선 물리학은 물질에 대한 방사선의 영향을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이 분야는 개선 된 제조 공정, 원자력 및 고급 의료 진단 및 치료 옵션을 제공하는 데 중요한 역할을했습니다.

물리학자가 조사한 방사선 유형에는 알파, 베타 및 감마선, 중성자 및 엑스레이가 있습니다. 알파는 원자핵에서 방출되는 두 개의 양성자와 두 개의 선거를 포함하는 입자입니다. 베타는 전자와 동일한 고속 입자입니다. 중성자는 모든 세포의 핵 내의 중성 입자입니다. 감마선은 핵에서 방출되며 X- 선은 핵의 에너지 변화의 결과입니다.

X-ray 기술은 방사선 물리학에서 가장 친숙한 응용 분야 중 하나이며 여러 제조 응용 분야가 있습니다. 예를 들어, 자동차 산업은 고 에너지 x- 레이를 사용하여 엔진 성능을 평가합니다. X-ray 현미경은 생산 과정에서 스텐트와 카테터를 검사하는 데 사용되며 x-ray 두께 게이지는 금속 합금의 화학적 조성을 측정합니다. X- 레이 방사선 촬영은 고고학자들이 고대 유물을 검사하는 데에도 사용됩니다.

석유 산업은 석유의 처리 및 생산에 방사선 물리학 응용을 채택했습니다. 석유 회사는 원유, 연료 유, 타르 및 석유 추출 폐기물 부산물 처리 중에 방사선 열분해 (RTC)라고하는 방사선 공정을 사용합니다. RTC는 전통적인 방법보다 생산 속도가 높고 비용이 낮으며 에너지 소비가 훨씬 적습니다. 오일 오염 물질의 방사선 처리는 다른 방법보다 더 큰 환경 보호 기능을 제공합니다.

원자력 에너지는 응용 방사선 물리학을 기반으로 성장하는 분야입니다. 핵분열로 알려진 과정을 통해, 제어 된 핵 반응 동안 원자로부터 에너지가 추출된다. 미국은 가장 많은 양의 원자력을 생산하는 반면 프랑스는 원자로를 통해 국가의 전력 공급의 가장 많은 비율을 생산합니다.

그러나 방사선 물리학에서 가장 큰 이점을 얻은 분야는 의약입니다. 물리학의 응용을 통해 과학자들은 의학적 상태를 진단하고 치료하기 위해 이온화 방사선을 사용하는 방법을 개발했습니다. 여기에는 전통적인 형태의 엑스레이뿐만 아니라 초음파, 자기 공명 영상 (MRI) 및 핵 의학도 포함됩니다.

핵 의학의 대부분은 이미징과 관련이 있으며 컴퓨터, 센서 및 방사성 의약품이라고하는 방사성 물질을 사용합니다. 가장 오래된 형태의 이미징 인 X- 레이는 고주파 광선을 사용하여 이미지를 구성합니다. 감마선은 더 높은 주파수를 가지며 핵 이미징에 사용됩니다. PET (Positron Emission Tomography)와 SPECT (Single Photon Emission Computer Tomography)는 가장 널리 사용되는 핵 이미징 장비 중 두 가지입니다.

방사선 요법의 가장 일반적인 용도는 암성 종양의 치료입니다. 이것은 일반적으로 암 세포에 고 에너지 엑스레이를 증착시키는 것을 포함합니다. 방사선은 세포에 흡수되어 죽습니다. 방사선은 일반적으로 외부 소스를 통해 종양으로 전달됩니다. 의료 물리학 자의 도전은 최소한의 건강한 세포가 파괴되는 방식으로 방사선을 유도하는 것입니다.

방사선 근접 치료는 방사선 물질의 내부 적용을 포함합니다. 이 치료에서, 방사성 "종자"는 종양 근처에 이식됩니다. 방사선의 방출이 느리고, 종자와 종양 사이의 거리가 짧아서 건강한 세포에 대한 방사선 노출이 제한적입니다.

방사선 물리학의 이점은 여러 분야와 산업에 걸쳐 있습니다. 화석 연료의 잠재적 고갈에 대한 우려는 많은 국가에서 핵 에너지 개발을 최우선 과제로 삼고 있습니다. 핵 의학 분야는 폭발적으로 증가하고 있으며 새로운 테스트와 치료법이 빠르게 개발되어 방사선 물리학이 계속 성장할 수있는 분야가되었습니다.