Gray
Avledet SI-enhet · størrelse: absorbert dose av ioniserende stråling
01 · Definisjon
Én gray er ett joule energi av ioniserende stråling tatt opp av ett kilogram stoff. Størrelsen er rent energetisk: den vet ingenting om strålingstypen, og heller ikke om det foran den ligger levende vev eller en blyplate.
Det er forbausende lite energi her. En dødelig dose på fire gray varmer kroppen med omtrent en tusendels grad — like mye som ett sekund med lyspære. Faren skapes ikke av varmen, men av leveringsmåten: strålingen river molekyler i stykker én om gangen, og en brutt DNA-tråd leges ikke av at energien var liten. Nettopp derfor snakker radiologer om gray og ikke om grader.
Et gammakvant sprer energien sin over en lang vei i sparsomme ioniseringer; en alfapartikkel legger den samme energien på noen få mikrometer. Grayen teller bare summen — derfor etterlater den samme dosen helt ulik skade, og derfor finnes sievert ved siden av den.
02 · Omregning
Skriv inn en dose — bladet deler den opp etter enheter
Rad holdt seg i medisinen til nittitallet og dukker fortsatt opp i amerikanske protokoller. Röntgen måler ikke dosen i vevet, men luftens ionisering, og derfor er omregningen betinget: koeffisienten avhenger av strålingens energi og av hvilket vev som bestråles.
Rad dukket opp i 1953 som «radiation absorbed dose» og ble satt til hundre erg per gram — nær dosen ett röntgen etterlater i bløtvev. Da grayen kom i 1975, ble forholdet ubekvemt den andre veien: hundre rad på én gray. Amerikanske klinikker brukte nesten tjue år på å skifte, og i gamle journaler står begge notasjonene side om side.
| Enhet | Navn | Verdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| Gy | gray, SI-enheten | 2 | stråleterapi, dosimetri |
| mGy | milligray | 2000 | diagnostikk, tomografi |
| µGy | mikrogray | 2 000 000 | røntgenbilder, naturlig bakgrunn |
| kGy | kilogray | 0,002 | sterilisering, matvarebehandling |
| J/kg | joule per kilogram | 2 | enhetens definisjon |
| Gy·kg | energi på 70 kg kropp | 140 | samlet absorbert energi |
| rad | radiation absorbed dose, 1953 | 200 | USA til 1990-årene, gamle journaler |
| mrad | millirad | 200 000 | persondosimetri |
| erg/g | erg per gram | 20 000 | radens opprinnelige ordlyd |
| R | röntgen i luft, tilnærmet | 227,27 | ionisering av luft, ikke av vev |
| rem | biologisk ekvivalent, ved faktor 1 | 200 | motstykket til sievert i gamle normer |
| Gy | gray | 2 | dagens enhet |
Grayen teller energien avgitt til stoffet. Skaden på helsen er allerede sievert: samme dimensjon, men med en korreksjon for strålingstypen.
03 · Størrelsesordener
fra tannrøntgen til industriell bestrålerTo gray: én enkelt fraksjon stråleterapi
04 · Måleinstrumenter
Hva den absorberte dosen måles med
Det eneste apparatet som måler dosen direkte etter definisjonen: en bestrålt blokk grafitt varmes opp, og et termometer fanger stigningen i mikrokelvin. Nasjonallaboratorienes primærnormal, som trenger mer beskyttelse mot trekk enn mot stråling.
Klinikkens arbeidsredskap: et fingerbølkammer i et vannfantom samler ladningen strålingen har skapt, og regner dosen ut fra den. Utslagene er bundet til kalorimetret gjennom en kjede av kalibreringer, og veggene velges slik at kammeret svarer som vann.
En krystall av litiumfluorid husker dosen ved å holde de utslåtte elektronene fast i gitterfeil. Varmet til tre hundre grader gir den dem tilbake som lys, hvis styrke er proporsjonal med dosen. Slike tabletter bærer ansatte ved klinikker og kraftverk på frakken.
Gelen polymeriserer der dosen kom fram, og det bestrålte volumet leses deretter av en tomograf: det oppstår et tredimensjonalt kart. Radiokrom film gjør det samme i et plan og svartner rett under strålen uten noen framkalling — slik kontrolleres innviklede behandlingsplaner.
05 · Skriveregler
Gy er energi, Sv er risiko
Symbolet skrives med stor G og liten y. En dose i gray gjelder alltid et bestemt organ eller volum: «to tusen gray på svulsten» betyr ingenting uten å nevne organet. I stråleterapi skrives dosen sammen med antallet fraksjoner.
Sievert og gray deler én dimensjon, så de kan forveksles uten regnefeil — og nettopp derfor lot SI-brosjyren begge størrelsene ha egne navn. Regelen er enkel: energien avgitt til stoffet er gray; skaden på helsen, veid etter strålingstype, er sievert. Doseraten skrives som Gy/s eller Gy/min.
06 · Naboenheter
Den strålingsmedisinske trioen går som en kjede: becquerel teller henfall i kilden, gray energien som nådde stoffet, sievert den ventede skaden. Hvert neste trinn krever data som det forrige ikke bærer.
Vektingsfaktoren er én for røntgen-, gammastråling og elektroner, tjue for alfapartikler og fem til tjue for nøytroner avhengig av energien. Av Simetriums blader grenser til grayen becquerel, sievert, joule og kilogram som den er bygd av, samt curie databladene til Simetrium grenser til grayen becquerel, sievert, joule og kilogram, som den er bygd av, samt curie med röntgen i den historiske delen.
07 · Historisk del
Hvordan man lærte å måle det usynlige
Det første målet på bestråling var dosen som ga en synlig rødme i huden. Legen bestrålte pasienten til erytem viste seg, og det gjaldt som enhet. Terskelen avhang av mennesket, av rørets energi og av hvor lenge legen så på.
Den første fysiske enheten: mengden ionisering strålingen skaper i en kubikkcentimeter luft. Objektiv og gjentakbar — men den måler luften og ikke pasienten, og gjelder bare for røntgen- og gammastråling.
Kommisjonen for radiologiske enheter innførte rad — hundre erg per gram. Størrelsen beskrev endelig hva som skjer i vevet, og man valgte den nær dosen fra ett röntgen, slik at legene slapp å lære om igjen.
Generalkonferansen oppkalte enheten etter den britiske radiobiologen som arbeidet med strålingens virkning på vev og med nøytronterapi. Grayen er samme rad, hundrefold forstørret til hele joule per kilogram.
Enheten nesten ingen måler direkte
Definisjonen av gray krever at man måler en oppvarming, men den oppvarmingen er forsvinnende liten: terapeutiske to gray varmer vev med en halv tusendels grad. Kalorimetret klarer det bare fordi det står i en vakuumkappe og fanger mikrokelvin, og hele kjeden av klinisk dosimetri henger på det ene apparatet.
Katalog · måleenheter
Et datablad for hver størrelse
Sju SI-grunnenheter, tjueto avledede med egne navn og enhetene utenfor systemet som verken teknikken eller hverdagen klarer seg uten. Hver har sitt eget blad: definisjon, omregning, instrumenter, skriveregler. På 18 språk.