Röntgen
Enhed uden for SI · størrelse: eksponering for røntgen- og gammastråling
01 · Definition
Röntgen er den mængde røntgen- eller gammastråling, der i ét kilogram tør luft frembringer en ladning på 2,58·10⁻⁴ coulomb af hvert fortegn. Enheden beskriver hverken et legeme eller et stof, men strålingens evne til at ionisere luft.
Valget af luft var ikke tilfældigt: i 1928 kunne man måle ioniseringen i en gas, men ikke den energi, der blev afsat i væv. Ladningen opsamles på elektroder og tælles nøjagtigt, og derfor blev størrelsen reproducerbar fra begyndelsen. Prisen er snævre gyldighedsgrænser: röntgen er kun defineret for røntgen- og gammastråling, kun i luft og kun op til energier omkring tre megaelektronvolt. For alfa- og betapartikler giver den slet ingen mening, og for at få dosen i et menneske må aflæsningen ganges med en omregningsfaktor: én röntgen giver 8,76 milligray i luft og omkring 9,6 i blødt væv.
Blødt væv optager røntgenstråler en anelse villigere end luft og får derfor ved samme eksponering omkring ti procent mere energi. For knogle vokser forskellen ved lave energier til en faktor fire — dér virker calcium med sit høje atomnummer. Heraf dosimetriens regel: en eksponering målt i luft bliver først til en organdosis gennem en beregning, der tager hensyn til stoffet, strålingens spektrum og bestrålingens geometri. Netop dette ekstra trin fremtvang til sidst overgangen fra röntgen til gray, som måler den afsatte energi direkte i det stof, sagen drejer sig om.
02 · Omregning
Indtast en dosis — bladet omregner den for luft og for væv
Sammenhængen med coulomb pr. kilogram er nøjagtig per definition. Alt øvrigt er overgangen fra luft til et stof, og den afhænger af, hvilket stof der er tale om.
Röntgen er formelt afskaffet: i Rusland blev den strøget af de tilladte enheder allerede i firserne, med en overgangsperiode, og det internationale system erstattede den med coulomb pr. kilogram, som aldrig slog igennem — ingen bruger den. Mikroröntgen i timen overlevede derimod begge reformer og står på skalaen hos næsten ethvert forbrugerdosimeter, fordi alle sovjetiske normer og alle velkendte holdepunkter er skrevet i den enhed. Det eneste, man skal huske, når man aflæser et sådant instrument: hundrede mikroröntgen i timen er omtrent én mikrosievert i timen.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor det forekommer |
|---|---|---|---|
| R | röntgen, eksponering | 1 | instrumenter og gamle normer |
| C/kg | coulomb pr. kilogram, SI-enheden | 0 | definitionen, men ikke praksis |
| µC/kg | mikrocoulomb pr. kilogram | 258 | en bekvem skrivemåde |
| Gy i luft | absorberet dosis i luft | 0,009 | kalibrering af instrumenter |
| mGy i væv | absorberet dosis i blødt væv | 9,6 | medicin og strålebeskyttelse |
| mSv | ækvivalent dosis for gammastråling | 9,6 | nutidens regler |
Vævsdosen er beregnet med en omregningsfaktor på 0,0096 gray pr. röntgen, gyldig for blødt væv og røntgenrørets energier. Den ækvivalente dosis er lig den absorberede, fordi vægtfaktoren for røntgen- og gammastråling er én
03 · Størrelsesordener
dosishastighed: fra baggrunden til den ødelagte reaktorTi mikroröntgen i timen: naturlig baggrund
04 · Måleinstrumenter
Hvad röntgen måles med
Primærnormalen: strålen går mellem pladerne, mens opsamlingselektroden afgrænser et luftrumfang, der er kendt fra tegningen på mikrometeren nær. Instrumentet behøver ikke kalibrering mod et andet — det realiserer enhedens definition bogstaveligt og står derfor på de nationale metrologiske institutter.
Stråleterapiens arbejdsinstrument: et hulrum på størrelse med en ært i en væg af luftækvivalent materiale. Det kalibreres mod normalkammeret og føres direkte ind i et fantom for at måle dosen i det punkt, hvor tumoren vil ligge.
Et bærbart civilforsvarsinstrument med skala op til to hundrede röntgen i timen og en løs sonde. Netop sådanne instrumenter stod på Tjernobyl-værket i ulykkens første timer: deres grænse på 3,6 röntgen i timen betød ikke sikkerhed, men blot at viseren havde ramt skalaens ende.
En geigertæller tæller impulser, men viser dem i mikroröntgen i timen, fordi køberen er vant til det. Instrumentet er kalibreret med cæsium-137, og ved fotoner af anden energi afviger dets visninger med hele faktorer — i en kælder med radon viser det for lidt, og ved siden af et røntgenapparat for meget.
05 · Skriveregler
Stort bogstav i betegnelsen, lille i navnet
Betegnelsen er et stort R uden punktum. Enheden er opkaldt efter en person: i løbende tekst skrives navnet med lille bogstav og bøjes ikke i flertal — hundrede röntgen — mens betegnelsen forbliver uændret og med stort bogstav.
Den midterste linje forveksler en dosis med dens hastighed: mikroröntgen er ophobet eksponering, mens instrumentet viser mikroröntgen i timen, altså den hastighed, hvormed den ophobes. Den nederste lighed gælder kun tilnærmelsesvis og kun for blødt væv og gammastråling: dér giver én röntgen omkring 0,96 rad, altså omtrent, men ikke præcis, én rem. Heraf følger også enhedens vigtigste begrænsning, som er værd at huske, når man læser gamle dokumenter: eksponeringen beskriver strålingsfeltet i et punkt, ikke hvad det menneske, der stod dér, faktisk fik, og uden oplysning om vedkommendes position, afskærmning og opholdstid kan det ene ikke omregnes til det andet.
06 · Naboenheder
Röntgen er det første trin i en kæde af fire størrelser: kildens aktivitet, luftens ionisering, den absorberede energi og den ventede skade. Hvert nyt trin kræver en ny beregning.
den samme størrelse i SI
luftens ionisering
energi i stoffet
Blandt Simetriums datablade står ved siden af rad og rem — de to næste trin i den samme kæde, gray og sievert, som afløste dem, coulomb fra den nuværende definition, samt becquerel s curie for kildens aktivitet.
07 · Historisk del
Dosen blev målt på forbrændingen og på farven af en tablet
Det første dosimeter var en tablet af bariumplatincyanid, der skiftede farve fra grøn til orange. Lægen lagde den ved siden af patienten og afbrød behandlingen, når nuancen nåede prøven på kortet. Nøjagtigheden afhang af belysningen i lokalet og af lægens øje.
Et andet mål var erytemdosis — den, der gav varig rødme i huden. Den afhang af mennesket, af kropsdelen og af bestrålingens varighed og var dobbelt så forskellig mellem patienter og fem gange så forskellig mellem klinikker.
Den anden internationale radiologkongres vedtog röntgen: den ladning, der dannes i én kubikcentimeter tør luft under normale forhold. Størrelsen kunne nu måles med et instrument og gengives i et hvilket som helst laboratorium i verden.
Definitionen blev omskrevet til coulomb og kilogram, og derefter gik enhedssystemet over til gray, som måler energien direkte i stoffet. Röntgen gik af brug og findes kun tilbage på instrumentskalaer og i beretninger om gamle ulykker, hvor alle tal er skrevet i den.
Den eneste størrelse, der er defineret gennem et fremmed stof
For en metrolog er röntgen mærkeligt bygget: den beskriver strålingen gennem luftens reaktion, og luften har intet med sagen at gøre. Grunden er historisk — i 1928 kunne man måle ioniseringen i en gas til brøkdele af en procent, men den energi, der blev afsat i væv, kunne man slet ikke måle. Prisen for den nøjagtighed blev dobbelt. For det første gælder enheden kun røntgen- og gammastråling og kun op til energier omkring tre megaelektronvolt: derover forlader de sekundære elektroner det målte rumfang, og den ligevægt, definitionen hviler på, brydes. For det andet står der mellem eksponeringen og dosen i mennesket en beregning, og den afhænger af strålingens spektrum og af, hvilket organ der betragtes: for blødt væv giver overgangen en faktor omkring 1,1, for knogle ved lave energier op til fire. Netop dette ekstra trin afgjorde enhedens skæbne: gray og sievert måler direkte det, der interesserer lægen. Men röntgen beholdt en fordel, som dens efterfølgere mangler — friluftskammeret realiserer dens definition bogstaveligt, ud fra geometri og ladning, og derfor bygges de nationale dosimetrinormaler den dag i dag omkring den konstruktion og omregnes først derefter til gray.
Katalog · måleenheder
Et ark for hver størrelse
Syv SI-grundenheder, toogtyve afledte med egne navne, og de enheder uden for SI, som hverken teknikken eller hverdagen kan undvære. Hver har sit eget ark: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 36 sprog.
Enheder uden for SI
röntgenbladet er åbentSI's grundenheder
i okker — dem, coulomb pr. kilogram er bygget afStrålingsstørrelsernes fire trin
kilde · luft · stof · organismeArkets sprog
36 sprog. Betegnelsen R genkendes overalt; det, der oversættes, er navnene på instrumenter og størrelser samt forklaringerne til skalaerne.