Säteilykenttä

Säteilykenttä on käsite, jota käytetään kuvaamaan säteilyn tilajakaumaa sen lähteen ympärillä. Säteilykenttä voi tarkoittaa sekä sähkömagneettista säteilyä (valon, röntgensäteilyn, mikroaaltojen jne.) että hiukkassäteilyä, kuten alfa-, beeta- tai gamma-säteilyä, ja se kuvaa, miten säteilyenergian voimakkuus ja suunta riippuvat sijainnista ja ympäristöstä.

Sähkömagneettinen säteilykenttä määritellään sähkö- ja magneettikenttien E ja B avulla. Maxwellin yhtälöt määrittävät kentän muodostumisen. Kaukaisemmalla alueella energia kulkee aallon muodossa ja sen siirto voidaan kuvata Poynting-virralla S = E × H. Kentän energian tiheys u liittyy sekä sähkö- että magneettikenttien voimakkuuksiin.

Kentän käyttäytyminen riippuu lähteestä ja ympäristöstä. Säteilyhäviöt ja vuorovaikutukset materiaalien kanssa johtavat kentän heikkenemiseen matkan edetessä ja mahdollisesti sen suojaamiseen erilaisten aineiden avulla. Turvallisuusnäkökohdat korostuvat erityisesti ihmisen altistumisen minimoimisessa.

Mittaukset ja yksiköt: säteilyä mitataan dosimetrialla, ja annoksen yksikköä käytetään grayn (Gy) ja sievertin (Sv) muodossa. Dosimetriaan käytetään erilaisia detektoreita, kuten ionisaatiomittareita, Geiger–Mettler-tyypin laitteita ja scintillointimettereitä. Aktiivisuus ilmoitetaan becquerelleinä (Bq).

Sovellukset ja suojelu kattavat lääketieteen kuvantamisen ja radioterapian sekä teollisen radiografian, ydinvoiman ja avaruusolosuhteiden tutkimuksen. Säteilyturvallisuus perustuu annosrajoihin, tekniseen suojaukseen ja käytäntöihin, joilla altistumista pyritään minimoimaan.