Che cosa è Radiation Physics?

05/24/2011 by admin

La fisica è lo studio scientifico di materia ed energia, e la loro interazione. Energia, quali luce, calore o suono che viene emesso da una sorgente, viaggia attraverso lo spazio o materiale, e quindi viene assorbita da un altro oggetto, è definito come radiazione. Fisica delle radiazioni è la branca della fisica che studia gli effetti delle radiazioni sulla materia. Questo campo è stato determinante nel fornire processi migliori di produzione, l'energia nucleare e le possibilità di diagnosi e di trattamento medici avanzati.

I tipi di radiazioni studiati dai fisici includono alpha, beta e raggi gamma, neutroni e raggi x. Alpha sono particelle contenenti due protoni e due elezioni che sono emessi dal nucleo di un atomo. Beta sono particelle ad alta velocità che sembrano identiche agli elettroni. I neutroni sono particelle neutre all'interno del nucleo di tutte le cellule. I raggi gamma sono emessi dal nucleo, e raggi X sono il risultato di variazioni di energia nel nucleo.

Tecnologia a raggi X è una delle applicazioni più familiari della fisica radiazioni, e ha diverse applicazioni di produzione. Ad esempio, l'industria automobilistica usa raggi X ad alta energia per valutare le prestazioni del motore. Microscopi a raggi X vengono utilizzati per ispezionare stent e cateteri durante il processo produttivo, e x-ray spessimetri misurare la composizione chimica delle leghe metalliche. Radiografia a raggi X è anche utilizzato dagli archeologi per esaminare manufatti antichi.

L'industria petrolifera ha impiegato applicazioni fisica radiazioni nel trattamento e produzione di petrolio. Compagnie petrolifere utilizzano un processo chiamato radiazioni radiazioni cracking termico (RTC) durante la produzione di petrolio greggio, olio combustibile, catrame e il trattamento dei rifiuti sottoprodotti dell'estrazione dell'olio. RTC ha un più alto tasso di produzione, costi inferiori, e il consumo di energia molto inferiore rispetto ai metodi tradizionale. Trattamento con radiazioni di contaminanti del petrolio fornisce una maggiore tutela ambientale rispetto ad altri metodi.

L'energia nucleare è un settore in crescita che si basa sulla fisica delle radiazioni applicata. Attraverso un processo noto come fissione nucleare, l'energia viene estratta dagli atomi durante le reazioni nucleari controllate. Mentre gli Stati Uniti producono la maggior quantità di energia nucleare, la Francia produce la più alta percentuale di alimentazione elettrica della sua nazione attraverso i reattori nucleari.

Il campo che ha beneficiato maggiormente dalla fisica radiazioni, tuttavia, è medicina. Attraverso l'applicazione della fisica, gli scienziati hanno sviluppato metodi di utilizzo di radiazioni ionizzanti per la diagnosi e il trattamento di condizioni mediche. Questo comprende non solo le forme tradizionali di raggi X, ma anche l'ecografia, risonanza magnetica (MRI) e la medicina nucleare.

La maggior parte della medicina nucleare richiede imaging e impiega computer, sensori e materiali radioattivi chiamati radiofarmaci. , La più antica forma di immagini, raggi X utilizza raggi di luce ad alta frequenza per costruire immagini. I raggi gamma hanno frequenze ancora più elevate, e sono utilizzati in imaging nucleare. La tomografia ad emissione di positroni (PET) e di singolo fotone tomografia computerizzata ad emissione (SPECT) sono due dei pezzi più utilizzate apparecchiature di imaging nucleare.

L'uso più comune di radioterapia è il trattamento di tumori cancerosi. Questo di solito comporta il deposito di raggi X ad alta energia nelle cellule tumorali. La radiazione è assorbita dalla cella, facendolo morire. Radiazione è generalmente consegnato al tumore attraverso una fonte esterna. La sfida per fisici medici è di dirigere la radiazione in modo tale che il numero minimo di cellule sane vengono distrutte.

Radiazioni brachiterapia comporta l'applicazione interna di materiali di radiazione. In questo trattamento, radioattivi "semi" vengono impiantati vicino al tumore. Il rilascio di radiazioni è lento, e la distanza tra i semi e tumore è abbastanza breve che l'esposizione alle radiazioni alle cellule sane è limitata.

I benefici della fisica delle radiazioni attraversano diverse discipline e industrie. Le preoccupazioni per il potenziale esaurimento dei combustibili fossili rendono lo sviluppo di un'energia nucleare priorità in corso in molte nazioni. Il campo della medicina nucleare sta esplodendo, con nuovi test e trattamenti in fase di sviluppo rapidamente, rendendo fisica delle radiazioni di una disciplina che continuerà a crescere.

  • Fisica delle radiazioni ha applicazioni mediche, come gli acceleratori lineari utilizzati per la terapia di radiazioni.
  • In fisica delle radiazioni, i neutroni sono particelle neutre all'interno del nucleo di tutte le cellule.
  • I neutroni possono essere usate da microscopi neutroni per creare immagini.

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