Gray
Unidad SI derivada · magnitud: dosis absorbida de radiación ionizante
01 · Definición
Un gray es un julio de energía de radiación ionizante absorbido por un kilogramo de materia. La magnitud es puramente energética: no sabe nada del tipo de radiación ni de si delante tiene tejido vivo o una plancha de plomo.
Aquí hay asombrosamente poca energía. Una dosis de cuatro grays, mortal para el hombre, calienta el cuerpo alrededor de una milésima de grado — tanto como un segundo de bombilla. El peligro no lo crea el calor sino el modo de entrega: la radiación rompe las moléculas de una en una, y una hebra de ADN rota no se repara porque la energía fuera escasa. Por eso los radiólogos hablan de grays y no de grados.
Un cuanto gamma dispersa su energía a lo largo de un trayecto extenso en ionizaciones escasas; una partícula alfa deposita la misma energía en unos pocos micrómetros. El gray solo cuenta el total — por eso una misma dosis deja daños completamente distintos, y por eso existe el sievert a su lado.
02 · Conversión
Introduzca una dosis — la ficha la desglosará por unidades
El rad se mantuvo en medicina hasta los años noventa y aún aparece en los protocolos estadounidenses. El röntgen no mide la dosis en el tejido sino la ionización del aire, de modo que la conversión es condicional: el coeficiente depende de la energía de la radiación y del tejido irradiado.
El rad apareció en 1953 como «radiation absorbed dose» y se fijó en cien ergios por gramo — un valor próximo a la dosis que un röntgen deja en tejido blando. Cuando en 1975 llegó el gray, la razón salió incómoda en el otro sentido: cien rads por gray. Las clínicas estadounidenses tardaron casi veinte años en cambiar, y los historiales antiguos llevan ambas anotaciones juntas.
| Unidad | Nombre | Valor | Dónde se encuentra |
|---|---|---|---|
| Gy | gray, unidad del SI | 2 | radioterapia, dosimetría |
| mGy | miligray | 2000 | diagnóstico, tomografía |
| µGy | microgray | 2 000 000 | radiografías, fondo natural |
| kGy | kilogray | 0,002 | esterilización, tratamiento de alimentos |
| J/kg | julio por kilogramo | 2 | la definición de la unidad |
| Gy·kg | energía sobre 70 kg de cuerpo | 140 | energía absorbida total |
| rad | radiation absorbed dose, 1953 | 200 | EE. UU. hasta los años 1990, historiales antiguos |
| mrad | milirad | 200 000 | dosimetría del personal |
| ergio/g | ergio por gramo | 20 000 | la redacción original del rad |
| R | röntgen en aire, aproximadamente | 227,27 | ionización del aire, no del tejido |
| rem | equivalente biológico, con un factor de 1 | 200 | el análogo del sievert en las normas antiguas |
| Gy | gray | 2 | la unidad actual |
El gray cuenta la energía cedida a la materia. El daño a la salud ya es el sievert: la misma dimensión, pero con una corrección por el tipo de radiación.
03 · Órdenes de magnitud
de la radiografía dental al irradiador industrialDos grays: una sola fracción de radioterapia
04 · Instrumentos de medida
Con qué se mide la dosis absorbida
El único aparato que mide la dosis directamente según la definición: un bloque de grafito irradiado se calienta, y un termómetro atrapa la subida en microkelvins. El patrón primario de los laboratorios nacionales, que necesita más protección frente a las corrientes de aire que frente a la radiación.
El instrumento de trabajo de la clínica: una cámara de dedal en un maniquí de agua recoge la carga creada por la radiación y calcula con ella la dosis. Sus lecturas se atan al calorímetro mediante una cadena de calibraciones, y las paredes se eligen para que la cámara responda como el agua.
Un cristal de fluoruro de litio recuerda la dosis reteniendo en los defectos de la red los electrones arrancados. Calentado a trescientos grados los devuelve en forma de luz, cuyo brillo es proporcional a la dosis. El personal de clínicas y centrales lleva estas pastillas en la bata.
El gel polimeriza allí donde llegó la dosis, y el volumen irradiado lo lee después un tomógrafo: se obtiene un mapa tridimensional. La película radiocrómica hace lo mismo en un plano, oscureciéndose bajo el haz sin revelado alguno — así se comprueban los planes de tratamiento complejos.
05 · Reglas de escritura
Gy es energía, Sv es riesgo
El símbolo se escribe con G mayúscula e y minúscula. Una dosis en grays siempre se refiere a un órgano o volumen concreto: «dos mil grays al tumor» no significa nada sin nombrar el órgano. En radioterapia la dosis se anota junto con el número de fracciones.
El sievert y el gray comparten una dimensión, así que pueden intercambiarse sin error aritmético — y precisamente por eso el folleto del SI concedió a ambas magnitudes nombres propios. La regla es sencilla: la energía cedida a la materia son grays; el daño a la salud, ponderado por el tipo de radiación, son sieverts. La tasa de dosis se escribe Gy/s o Gy/min.
06 · Unidades vecinas
El trío radiológico va en cadena: el becquerel cuenta desintegraciones en la fuente, el gray la energía que llegó a la materia, el sievert el daño esperado. Cada paso siguiente exige datos que el anterior no lleva.
El factor de ponderación vale uno para los rayos X, la radiación gamma y los electrones, veinte para las partículas alfa y de cinco a veinte para los neutrones según la energía. De las fichas de Simetrium, al gray lo acompañan el becquerel, el sievert, el julio y el kilogramo de los que está hecho, y el curio las fichas de Simetrium acompañan al gray becquerelio, sievert, julio y kilogramo, de los que está hecho, y curio con el röntgen en la sección histórica.
07 · Sección histórica
Cómo se aprendió a medir lo que no se ve
La primera medida de exposición fue la dosis que provocaba un enrojecimiento visible de la piel. El médico irradiaba al paciente hasta que aparecía el eritema, y eso se tomaba por unidad. El umbral dependía de la persona, de la energía del tubo y de cuánto miraba el médico.
La primera unidad física: la cantidad de ionización que la radiación crea en un centímetro cúbico de aire. Objetiva y reproducible — pero mide el aire y no al paciente, y sirve solo para los rayos X y gamma.
La comisión de unidades radiológicas introdujo el rad — cien ergios por gramo. La magnitud describía por fin lo que ocurre en el tejido, y se eligió próxima a la dosis de un röntgen para que los médicos no tuvieran que reaprender.
La Conferencia General dio a la unidad el nombre del radiobiólogo británico que trabajó sobre la acción de la radiación en los tejidos y sobre la terapia con neutrones. El gray es el mismo rad, multiplicado por cien hasta el julio entero por kilogramo.
La unidad que casi nadie mide directamente
La definición del gray pide medir un calentamiento, pero ese calentamiento es ínfimo: dos grays terapéuticos calientan el tejido medio milésimo de grado. El calorímetro lo consigue solo porque está dentro de una envoltura al vacío y atrapa microkelvins, y toda la cadena de la dosimetría clínica cuelga de ese único aparato.
Catálogo · unidades de medida
Una ficha para cada magnitud
Siete unidades básicas del SI, veintidós derivadas con nombre propio y las unidades ajenas al sistema sin las que no se apañan ni la técnica ni la vida diaria. Cada una, una hoja aparte: definición, conversión, instrumentos, reglas de escritura. En 14 idiomas.