Сегодня распространено мнение о том, что в самолетах во время полета уровень радиации существенно превышает естественный фон. Самый простой способ проверить это – взять с собой счетчик Гейгера. Также следует разобраться в причинах увеличения фона чтобы понимать, почему происходит его повышение на высоте, а также, представляет ли он опасность для пассажиров самолетов.
Происхождение радиации в воздушном пространстве Земли
Планета Земля постоянно атакуется космической радиацией. Основной источник излучения – Солнце. Оно в большом количестве испускает частицы, называемые солнечным ветром. От Солнца также исходит гамма и рентгеновское излучение. Также на Землю попадают заряженные частицы из космоса, или космические лучи.
Космические лучи – это элементарные частицы и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве.
Источники космических лучей:
- активные ядра галактик;
- вспышки сверхновых звезд;
- солнечный ветер;
- гамма-всплески.
При взрыве сверхновой звезды в космос попадает огромное количество заряженных частиц, движущихся с высокой скоростью во всех направлениях, в том числе, к планете Земля.
Почему на Земле безопасно
Большая часть заряженных частиц задерживается магнитным полем Земли. Из-за этого вокруг планеты образовались два радиоактивных пояса, которые располагаются на большой высоте от поверхности, а значит, для человека они безопасны.
Внутренний радиационный пояс расположен на высоте 4000 км и состоит преимущественно из протонов с энергией в десятки МэВ.
Внешний радиационный пояс располагается на высоте 17 000 км и состоит из электронов с энергией в десятки кэВ.
Важно понимать, что атмосфера нашей планеты состоит из нескольких слоев – тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Мезосфера и ионосфера соединяются и вместе образуют ионосферу – оболочку, защищающую все живое на планете от пагубного влияния радиации.
Однако, в тропосфере, нижнем слое, содержащем 80% газов и 90% водяного пара, частицы, прилетающие из космоса, сталкиваются с молекулами газов и водяным паром. В результате этого процесса атомы разбиваются на субатомные частицы, возникает каскадная реакция, называемая атмосферным ливнем. В процессе такой реакции энергия частиц поглощается и не попадает на поверхность земли. Но самолет поднимается на большую высоту и получает радиоактивное облучение.
Радиация в самолете
Для того, чтобы снизить уровень радиации, самолеты в мировой авиации следуют по определенным маршрутам. Так, самолеты, летящие на восток, занимают нечетную высоту – 9 и 11 км, а при полете на запад набирается четная высота – 10 или 12 км – такие параметры приняты для безопасности полетов. При этом самолеты летят практически по границе тропосферы и уровень радиации существенно выше, чем на земле.
На взлете уровень радиации составляет примерно 11 микрорентген в час – это обычный уровень. При наборе высоты уровень радиации возрастает и становится около 40 микрорентген в час. На высоте примерно 9700 метров уровень возрастает до 150-170 микрорентген в час.
Однако несмотря на то, что уровень становится достаточно высоким, он безопасен для человека, если конечно, не летать каждый день. Считается, что 2-3 перелета в год совершенно безопасны для человека. Однако, при частых путешествиях, например 1-2 раза каждый месяц (больше 10 раз в год), рекомендуется уделить внимание здоровью, поскольку повышается риск обострения хронических заболеваний.