Was ist Dosisleistung im Flugzeug – Strahlung im Flug – Ist es gefährlich? – Definition

Während des Fluges sind wir mehr kosmischer Strahlung ausgesetzt als am Boden. Kosmische Strahlung bezieht sich auf Strahlungsquellen in Form von kosmischen Strahlen , die von der Sonne oder aus dem Weltraum kommen. Die primäre kosmische Strahlung besteht aus einer Mischung von hochenergetischen Protonen (~ 87%), Alpha-Teilchen (~ 11%), hochenergetischen Elektronen (~ 1%) und einer Spur schwererer Kerne (~ 1%).

Die Dosisleistung der kosmischen Strahlung variiert in verschiedenen Teilen der Welt und hängt stark vom Erdmagnetfeld , der Höhe und dem Sonnenzyklus ab . Die Exposition gegenüber kosmischer Strahlung nimmt mit der Höhe rasch zu. Im Flug sind zwei Hauptquellen natürlicher Strahlung zu berücksichtigen: Galaktische kosmische Strahlen, die immer vorhanden sind, und Sonnenprotonenereignisse , manchmal auch als solare kosmische Strahlen (SCR) bezeichnet, die sporadisch auftreten. Die Dosisleistung der kosmischen Strahlung variiert in verschiedenen Teilen der Welt und hängt stark vom Erdmagnetfeld, der Höhe und dem Sonnenzyklus ab. Das Strahlungsfeld in Flugzeughöhen besteht aus Neutronen, Protonen und Pionen. Im Flug,Neutronen tragen je nach Erdmagnetfeld, Höhe und Sonnenzyklus 40 – 80% zur Äquivalentdosis bei . Die Dosisleistung für kosmische Strahlung in Flugzeugen ist so hoch (aber nicht gefährlich), dass laut UNSCEAR 2000-Bericht der Vereinten Nationen Flugpersonal im Durchschnitt mehr Dosisleistung erhält als jeder andere Arbeitnehmer, auch in Kernkraftwerken.

Die Bodendosisleistung beträgt im Durchschnitt etwa 0,10 μSv / h, kann jedoch bei der maximalen Flughöhe (8,8 km oder 29.000 ft) etwa 2,0 μSv / h (oder noch höhere Werte) erreichen. Eine Dosisrate von 4 μSv / h kann verwendet werden, um die durchschnittliche Dosisrate für alle Langstreckenflüge (aufgrund höherer Flughöhen) darzustellen. Es muss hinzugefügt werden, dass für Überschallflugzeuge wie die Concorde, die in 3,5 Stunden einen Transatlantikflug durchführen könnten, die Expositionsrate (ca. 9 μSv / h ) in ihrer Höhe von 18 km genug erhöht wurde, um die gleiche Exposition durch kosmische Strahlung per zu erzielen Kreuzung wie bei herkömmlichen Jets, die sich in einer Entfernung von ca. 8 km bewegen.

Abschirmung der kosmischen Strahlung

Das Erdmagnetfeld bildet einen lebenswichtigen Strahlungsschild der kosmischen Strahlung. Während des Fluges Abschirmung durch  das Erdmagnetfeld ist viel wichtiger als im Erdgeschoss, da im Erdgeschoss auch die Atmosphäre dazu beiträgt. Daher haben wir das große Glück, dass die Erde neben einer Schutzatmosphäre auch ein magnetisches Feld hat. Das Magnetfeld erstreckt sich über mehrere Zehntausend Kilometer in den Weltraum und schützt die Erde vor den geladenen Partikeln des Sonnenwinds und vor kosmischen Strahlen, die sonst die obere Atmosphäre zerstören würden, einschließlich der Ozonschicht, die die Erde vor schädlicher ultravioletter Strahlung schützt. Es schützt uns vor den vollen Auswirkungen des Sonnenwinds und der GCR. Ohne diesen Schutz könnte die Biosphäre der Erde nicht so existieren wie heute oder wäre zumindest auf den Untergrund beschränkt. Das Erdmagnetfeld ist auch ein Strahlungsschild für Astronauten und die ISS selbst, da es sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn befindet.

Berechnungen des Kohlendioxidverlusts aus der Marsatmosphäre, der durch das Abfangen von Ionen durch den Sonnenwind verursacht wurde, deuten darauf hin, dass die Dissipation des Magnetfelds des Mars einen nahezu vollständigen Verlust seiner Atmosphäre verursachte.

Strahlung im Flug – Ist es gefährlich?

Wir müssen betonen, dass das Essen von Bananen, das Arbeiten als Flugbesatzung oder das Leben an Orten mit einer höheren jährlichen Dosisrate verbunden ist. Das heißt aber nicht, dass es gefährlich sein muss. In jedem Fall ist auch die Strahlungsintensität von Bedeutung. Es ist sehr ähnlich wie bei der Hitze eines Feuers (weniger energiereiche Strahlung). Wenn Sie zu nah dran sind, ist die Intensität der Wärmestrahlung hoch und Sie können sich verbrennen. Wenn Sie in der richtigen Entfernung sind, können Sie dort problemlos bestehen und es ist außerdem bequem. Wenn Sie zu weit von der Wärmequelle entfernt sind, kann Ihnen auch die unzureichende Wärme schaden. Diese Analogie kann in gewissem Sinne auch auf Strahlung von Strahlungsquellen angewendet werden.

Bei Bestrahlung im Flug spricht man von so genannten „niedrigen Dosen“ . Niedrige Dosis bedeutet hier zusätzliche kleine Dosen, die mit der normalen Hintergrundstrahlung vergleichbar sind ( 10 µSv = durchschnittliche Tagesdosis, die vom natürlichen Hintergrund erhalten wird). Die Dosen sind sehr sehr niedrig und daher könnte die Wahrscheinlichkeit einer Krebsentstehung nahezu vernachlässigbar sein. Zweitens, und dies ist von entscheidender Bedeutung, muss noch die Wahrheit über die gesundheitlichen Auswirkungen niedrig dosierter Strahlen gefunden werden. Es ist nicht genau bekannt, ob diese niedrigen Strahlungsdosen schädlich oder vorteilhaft sind (und wo die Schwelle liegt). Regierung und Aufsichtsbehörden gehen von einem LNT-Modell anstelle einer Schwelle oder einer Hormese ausnicht weil es wissenschaftlich überzeugender ist, sondern weil es die konservativere Schätzung ist . Das Problem dieses Modells ist, dass es eine Reihe von verteidigungsbiologischen Prozessen vernachlässigt , die bei niedrigen Dosen von entscheidender Bedeutung sein können . Die Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten ist sehr interessant und zeigt, dass geringe Strahlendosen bei niedriger Dosisrate die Abwehrmechanismen stimulieren . Daher wird das LNT-Modell nicht allgemein akzeptiert, da einige eine adaptive Dosis-Wirkungs-Beziehung vorschlagen, bei der niedrige Dosen schützend und hohe Dosen schädlich sind. Viele Studien haben dem LNT-Modell widersprochen, und viele von diesen haben eine adaptive Reaktion auf Strahlung mit niedriger Dosis gezeigt, die zu reduzierten Mutationen und Krebserkrankungen führt. Dieses Phänomen ist bekannt als Strahlungshormese .