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宇宙射線對飛行造成的劑量


更新時間:2019-11-04 10:00
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來自銀河系的宇宙射線主要由83%的高能質子,16%的阿伐及其他高能粒子所組成,稱為一次宇宙射線。這些一次宇宙射線與大氣層中的空氣分子作用,產生包括中子,質子等的二次宇宙射線,它們穿透大氣層造成對人類的輻射。以台灣為例,人們所接受的天然背景輻射為每年2.44毫西弗,其中宇宙射線的貢獻為0.26毫西弗,約占11%。

宇宙射線在離地表愈高的位置就愈強,所以造成的劑量也就愈高,大約每升高6000呎其劑量率就會增加一倍,所以對飛行高度達35000呎的飛機,其受到宇宙射線的強度會較地表附近者為大,美國的調查即顯示其地表與宇宙射線之輻射劑量為0.06微西弗/小時,而在35000英呎高度時則為6微西弗/小時。另外在同一高度時,赤道附近之宇宙射線強度較低,而愈往兩極則愈高,這主要是因為地球的磁場在赤道附近最弱,而造成入射宇宙射線的折射也最大所致。美國曾研究並指出在北緯70度20000英呎高度處的宇宙射線強度為赤道附近同高度處的2倍。所以對緯度較高的國家與航線,其飛行時所接受宇宙射線的輻射劑量,會較低緯度者高一些。

對空勤人員及經常搭乘飛機旅行的人,可能會關心他們所受到的劑量有多少,下表顯示由台北至國內外各大城市每往返一次人員會接受到的劑量:
國內外航線旅客所受宇宙射線劑量
航線(往返) 劑量(微西弗)
臺北 ←→ 紐約
臺北 ←→ 阿姆斯特丹
臺北 ←→ 洛杉機
臺北 ←→ 約翰尼斯堡
臺北 ←→ 雪黎
臺北 ←→ 新加坡
156
93
72
48
15
臺北 ←→ 金門
臺北 ←→ 高雄
臺北 ←→ 臺南
臺北 ←→ 蘭嶼
高雄 ←→ 馬公
0.67
0.48
0.23
0.13
0.07

美國聯邦飛行管理局(Federal Aviation Administration, FAA)的建議:飛機機員5年的平均有效劑量為每年20毫西弗,單一年不得超過50毫西弗。女性機員在向管理階層報告懷孕之後,胎兒的等效劑量限度為1毫西弗,任何一個單月不得超過0.5毫西弗。 國際飛航駕駛聯會(IFALPA)亦於1999年通過一項政策:認為飛航人員之宇宙輻射劑量限度為每年20毫西弗,並認為應增加飛航人員之教育,使其了解宇宙輻射之風險。

至於一般民眾搭乘飛機,因係自願且時間短,宇宙射線劑量很少,不會造成問題。