Gray
Afledt SI-enhed · størrelse: absorberet dosis af ioniserende stråling
01 · Definition
Én gray er ét joule energi af ioniserende stråling optaget af ét kilogram stof. Størrelsen er rent energetisk: den ved intet om strålingstypen og heller ikke om, hvorvidt der foran den ligger levende væv eller en blyplade.
Der er forbløffende lidt energi her. En for mennesket dødelig dosis på fire gray varmer kroppen med omkring en tusindedel grad — lige så meget som et sekunds glødepære. Faren skabes ikke af varmen, men af leveringsmåden: strålingen river molekyler over én ad gangen, og en brudt DNA-streng heles ikke af, at energien var lille. Netop derfor taler radiologer om gray og ikke om grader.
Et gammakvant spreder sin energi over en lang vej i sparsomme ioniseringer; en alfapartikel lægger den samme energi på få mikrometer. Grayen tæller kun summen — derfor efterlader den samme dosis helt forskellig skade, og derfor findes sievert ved siden af den.
02 · Omregning
Indtast en dosis — bladet deler den op efter enheder
Rad holdt sig i medicinen til halvfemserne og optræder stadig i amerikanske protokoller. Röntgen måler ikke dosen i vævet, men luftens ionisering, og derfor er omregningen betinget: koefficienten afhænger af strålingens energi og af det bestrålede væv.
Rad dukkede op i 1953 som «radiation absorbed dose» og blev sat til hundrede erg per gram — tæt på den dosis, ét röntgen efterlader i blødt væv. Da grayen kom i 1975, blev forholdet ubekvemt den anden vej: hundrede rad på én gray. Amerikanske klinikker var næsten tyve år om at skifte, og i gamle journaler står begge notationer side om side.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| Gy | gray, SI-enheden | 2 | stråleterapi, dosimetri |
| mGy | milligray | 2000 | diagnostik, tomografi |
| µGy | mikrogray | 2 000 000 | røntgenbilleder, naturlig baggrund |
| kGy | kilogray | 0,002 | sterilisering, fødevarebehandling |
| J/kg | joule per kilogram | 2 | enhedens definition |
| Gy·kg | energi på 70 kg krop | 140 | samlet absorberet energi |
| rad | radiation absorbed dose, 1953 | 200 | USA indtil 1990erne, gamle journaler |
| mrad | millirad | 200 000 | persondosimetri |
| erg/g | erg per gram | 20 000 | radens oprindelige ordlyd |
| R | röntgen i luft, tilnærmelsesvis | 227,27 | ionisering af luft, ikke af væv |
| rem | biologisk ækvivalent, ved faktor 1 | 200 | modstykket til sievert i gamle normer |
| Gy | gray | 2 | nutidens enhed |
Grayen tæller den energi, der er afgivet til stoffet. Skaden på helbredet er allerede sievert: samme dimension, men med en korrektion for strålingstypen.
03 · Størrelsesordener
fra tandrøntgen til industriel bestrålerTo gray: en enkelt fraktion stråleterapi
04 · Måleinstrumenter
Hvad den absorberede dosis måles med
Det eneste apparat, der måler dosen direkte efter definitionen: en bestrålet blok grafit varmes op, og et termometer fanger stigningen i mikrokelvin. Nationallaboratoriernes primærnormal, som behøver mere beskyttelse mod træk end mod stråling.
Klinikkens arbejdsredskab: et fingerbølkammer i et vandfantom opsamler den ladning, strålingen har skabt, og beregner dosen ud fra den. Dets udslag er bundet til kalorimetret gennem en kæde af kalibreringer, og væggene vælges, så kammeret svarer som vand.
En krystal af lithiumfluorid husker dosen ved at holde de udslåede elektroner fast i gitterfejl. Opvarmet til tre hundrede grader giver den dem tilbage som lys, hvis styrke er proportional med dosen. Sådanne tabletter bærer personale på klinikker og kraftværker på kitlen.
Gelen polymeriserer der, hvor dosen nåede hen, og det bestrålede volumen aflæses derefter af en tomograf: der fremkommer et tredimensionalt kort. Radiokrom film gør det samme i et plan og sortner direkte under strålen uden nogen fremkaldelse — sådan efterprøves indviklede behandlingsplaner.
05 · Skriveregler
Gy er energi, Sv er risiko
Symbolet skrives med stort G og lille y. En dosis i gray angår altid et bestemt organ eller volumen: «to tusind gray på tumoren» betyder intet uden at nævne organet. I stråleterapi skrives dosen sammen med antallet af fraktioner.
Sievert og gray deler én dimension, så de kan forveksles uden regnefejl — og netop derfor lod SI-brochuren begge størrelser have egne navne. Reglen er enkel: energien afgivet til stoffet er gray; skaden på helbredet, vægtet efter strålingstype, er sievert. Dosishastigheden skrives som Gy/s eller Gy/min.
06 · Naboenheder
Den strålingsmedicinske trio går som en kæde: becquerel tæller henfald i kilden, gray den energi, der nåede stoffet, sievert den ventede skade. Hvert næste trin kræver data, som det forrige ikke bærer.
Vægtningsfaktoren er ét for røntgen-, gammastråling og elektroner, tyve for alfapartikler og fem til tyve for neutroner afhængigt af energien. Af Simetriums blade grænser til grayen becquerel, sievert, joule og kilogram, som den er bygget af, samt curie Simetriums datablade grænser til grayen becquerel, sievert, joule og kilogram, som den er bygget af, samt curie med röntgen i den historiske del.
07 · Historisk afsnit
Hvordan man lærte at måle det usynlige
Det første mål for bestråling var den dosis, der gav en synlig rødme i huden. Lægen bestrålede patienten, indtil erytem viste sig, og det gjaldt som enhed. Tærsklen afhang af mennesket, af rørets energi og af, hvor længe lægen kiggede.
Den første fysiske enhed: mængden af ionisering, som strålingen skaber i en kubikcentimeter luft. Objektiv og gentagelig — men den måler luften og ikke patienten og gælder kun for røntgen- og gammastråling.
Kommissionen for radiologiske enheder indførte rad — hundrede erg per gram. Størrelsen beskrev endelig, hvad der sker i vævet, og man valgte den tæt på dosen fra ét röntgen, så lægerne ikke skulle lære om.
Generalkonferencen opkaldte enheden efter den britiske radiobiolog, der arbejdede med strålingens virkning på væv og med neutronterapi. Grayen er samme rad, hundredfold forstørret til hele joule per kilogram.
Enheden, som næsten ingen måler direkte
Definitionen af gray kræver, at man måler en opvarmning, men den opvarmning er forsvindende lille: terapeutiske to gray varmer væv med en halv tusindedel grad. Kalorimetret klarer det kun, fordi det står i en vakuumkappe og fanger mikrokelvin, og hele kæden af klinisk dosimetri hænger på det ene apparat.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-grundenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen klarer sig uden. Hver har sit eget blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 sprog.