Como se conceitua temperatura para uma única partícula? Além dessa dificuldade, é costumeiro dizer que a radiação cósmica de fundo tem temperatura média de 2,75 K +-. Como é feito para ondas/radiação? Até então, só vi referências à energia cinética translacional de um aglomerado de partículas.

Não existe temperatura de uma única partícula. Só de sistemas de muitas partículas. Temperatura é um conceito estatístico. No caso da radiação, pode-se considerá-la como um gás de fótons e se obter a temperatura a partir da energia média dos fótons. A dedução é um tanto complicada. Veja isto: