Kiirgusfotoneid

Kiirgusfotoneid on elektromagnetilise kiirguse kvandid, mis kannavad energiat fotonitena. Need fotonid kuuluvad peamiselt ioniseeriva kiirguse valdkonda ning neid tekib nii looduslikult (radioaktiivne lagunemine, kosmiline kiirgus) kui ka inimtekkelisel tasandil (röntgen- ja gamma-kiirgus). Kiirgusfotoneid kasutatakse laialdaselt teaduses ja meditsiinis ning neid leitakse ka materjalide uuringutes ja kiiritusravis.

Energia määrab fotoni võime tekitada iooni ja selle interaktsiooni materjaliga. Kõrgema energiga fotonid, nagu gamma- ja röntgenfotoni, on tugevamad ioonide tekitajad. Põhiprotsessid interaktsiooniks materjaliga on fotoelektriline effekt, Comptoni hajumine ja vajadusel paaride tekkimine. Energiad võivad ulatuda elektronvoltidest (eV) kuni MeV-tasemeni, sõltuvalt allikast.

Allikad ja rakendused: Looduslikud allikad hõlmavad kosmilist gamma-kiirgust ja maapinnal esinevat radioaktiivset kiirgust; inimtekkelised allikad on meditsiinilised röntgen- ja CT-seadmed, PET ning gammateraapia. Kiirgusfotoneid uuritakse ja neid kasutatakse spektri analüüsis, materjalide koostise ja struktuuri määramisel ning diagnostikas ja ravis.

Mõõtmine ja ohutus: Kiirgusfotoneid mõõdetakse fotonite voolu, energiaga ja spektri kaudu. Detektoritena kasutatakse scintillatsioonidetektoreid (nt NaI(Tl)) ja pooljuhidetektoreid (nt HPGe), sageli koos fotomultiplaatoritega. Kaitsemeetmed hõlmavad kiirgusallikate varjestust plii ja betooniga, suurendatud kaugust ning piiratud tööaega ning riiklikke ja rahvusvahelisi ohutusnõudeid.