Gammadetectie

Gammadetectie is het vakgebied dat zich bezighoudt met het detecteren en meten van gamma-straling. Gamma-straling bestaat uit elektromagnetische straling met hoge energie die kan ontstaan bij radioactief verval, kernreacties of kosmische bronnen. Gammadetectie is essentieel voor radioprotectie, nucleaire veiligheid, klinische beeldvorming en wetenschappelijk onderzoek.

Tijdens de detectie treden interacties tussen gammafotonen en materie op, zoals foto-elektrische absorptie, Comptonverstrooiing en paarvorming. Deze interacties leiden tot ionisatie of scintillatie in de detector, die vervolgens wordt omgezet in elektrische signalen die geregistreerd en geanalyseerd kunnen worden.

Belangrijkste detectortypen zijn scintillators (bijv. NaI(Tl), CsI(Tl), BGO) gekoppeld aan fotomultipliers of siliconen fotodioden; semiconductordetectoren zoals HPGe voor hoge-resolutie energiedetectie; en gasgevulde detectors zoals Geiger-Müller-buizen (GM-buizen) voor dosis- en stralingsniveaumeting.

Bij gamma-spectroscopie meten detectors de energie van de fotonen, wat resulteert in een energieresolutie. De kwaliteit varieert: NaI(Tl) biedt redelijke efficiëntie maar beperkte energieresolutie; HPGe biedt hoge energieresolutie maar vereist koeling. Efficiëntie is afhankelijk van bronafstand en detectorafmetingen.

Toepassingen omvatten medische beeldvorming (SPECT en gamma-camera's), industrieel monitoren en nucleaire veiligheid. Voor radioprotectie worden gamma-monitors en dose-rate meters gebruikt. Kalibraties met standaardbronnen en evaluatie van energieresolutie en efficiëntie waarborgt betrouwbaarheid. Regulering vereist veilige hantering en afvalbeheer.