Ein Gray entspricht genau 100 rad. Beide messen die absorbierte Dosis – die pro Masseneinheit abgegebene Energie – und dürfen nicht mit dem Sievert verwechselt werden, das trotz gleicher Dimensionen etwas anderes misst.
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Das Gray ist die SI-Einheit der absorbierten Dosis, definiert als ein Joule ionisierender Strahlungsenergie, die pro Kilogramm Materie absorbiert wird. Das rad ist die ältere CGS-abgeleitete Einheit, definiert als 100 Erg pro Gramm, was 0,01 Gy entspricht. Beide sind rein physikalisch: Sie geben an, wie viel Energie die Strahlung abgegeben hat und nichts darüber, was sie im Gewebe bewirkt. Dieser Unterschied ist der wichtige. Das Sievert, das die gleichen Joule pro Kilogramm verwendet, multipliziert die absorbierte Dosis mit Gewichtungsfaktoren für die Art der Strahlung und das betroffene Gewebe und schätzt den biologischen Schaden statt der Energie. Ein Gray Alphastrahlung und ein Gray Gammastrahlung setzen die gleiche Energie frei und verursachen sehr unterschiedliche Schäden.
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Der Faktor ist genau 100, da ein rad per Definition 0,01 Gy ist. Referenzwerte geben die Skala an: Eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs liefert etwa 0,1 mGy an die Lunge; eine CT-Aufnahme des Abdomens 10 bis 20 mGy pro Organ; eine Strahlentherapie liefert 50 bis 70 Gy an einen Tumor in Fraktionen über mehrere Wochen; und eine Ganzkörperdosis über etwa 5 Gy ist ohne intensive Behandlung meist tödlich. Die enorme Spanne zwischen diagnostischen und therapeutischen Dosen ist der Grund, warum die präfigierten Formen genauso wichtig sind wie die Einheit.
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Vor allem in der Strahlentherapie, wo Behandlungspläne in Gray verschrieben und die Gesamtmenge in tägliche Fraktionen aufgeteilt wird. Die Strahlenbehandlung von Lebensmitteln und Medizinprodukten, Materialprüfungen und die Dosimetrie von Elektronik für den Weltraumeinsatz werden alle in Gray angegeben. Das rad überlebt in älterer amerikanischer Literatur und in einigen älteren Geräten, daher müssen historische Dosisaufzeichnungen umgerechnet werden. Wer ein Strahlentherapieprotokoll aus der Zeit vor den 1980er Jahren liest, wird überall auf rad stoßen, und die Behandlung eines rad-Wertes als Gray überschätzt die Dosis um das Hundertfache.