gammaspektroskoopiatta

Gammaspektroskopia on fysikaalinen menetelmä, jota käytetään gammasäteilyn energian ja intensiteetin mittaamiseen. Sitä hyödynnetään laajasti ydinfysiikassa, materiaalitieteissä, ympäristötutkimuksessa ja lääketieteellisessä kuvantamisessa. Menetelmän perusta on gammasäteilyn vuorovaikutuksessa aineen kanssa, erityisesti gammasäteilyn kyvyssä ionisoida tai virittää atomien elektroneja ja ytimiä.

Gammaspektroskoopin ytimessä on yleensä gammasäteilyä absorboiva detektori. Yleisimpiä detektorimateriaaleja ovat litium-tyypitetty pi (Si(Li)) ja germanium (Ge). Kun gammasäteily osuu detektoriin, se luovuttaa energiansa detektorimateriaalille, mikä johtaa sähköisen pulssin muodostumiseen. Pulssin korkeus on suoraan verrannollinen gammasäteilyn energiaan. Nämä pulssit vahvistetaan ja analysoidaan elektronisella laitteistolla, joka muodostaa spektrin, jossa näkyy havaittujen gammasäteilykvanttien energiat ja niiden lukumäärät tietyllä energialla.

Gammaspektroskopian avulla voidaan tunnistaa radioaktiivisia isotooppeja niiden yksilöllisten gammasäteilyenergioiden perusteella. Tämä on hyödyllistä esimerkiksi ydinreaktoreiden polttoaineiden analysoinnissa, radioaktiivisten jätteiden tunnistamisessa ja ympäristönäytteiden (kuten maaperän tai veden) kontaminaation tutkimisessa. Lääketieteessä gammaspektroskopiaa käytetään mm. radiofarmaseuttisten aineiden leviämisen seuraamiseen elimistössä kuvantamismenetelmissä, kuten SPECT (Single-Photon Emission Computed Tomography).