航空飛行途中的宇宙輻射

陳兆偉

2014年3月

當我們乘搭飛機在高空飛行時，一般會暴露於比身處在地面上為高的宇宙輻射量。商業航班通常航行的高度為6公里到12公里。我們在這個高度上，會接受到源自銀河系和太陽的較高宇宙輻射。

銀河宇宙輻射源自外太空，是由高能量的電磁波（伽馬輻射）和原子核組成。當銀河宇宙輻射進入大氣層，它會與大氣的粒子產生相互作用，並轉化成次級銀河宇宙輻射（圖一）。它們的能量會在穿透大氣層的時候被大氣粒子吸收並衰減。我們在高空飛行時所接受到的輻射劑量，大部分是來自初級銀河宇宙輻射和次級銀河宇宙輻射。

圖一初級銀河宇宙輻射進入大氣層會與大氣的粒子產生相互作用，並轉化成次級銀河宇宙輻射。

當太陽表面發生磁場擾動時，便會產生太陽宇宙輻射。太陽宇宙輻射主要是由質子組成。它們從太空進入大氣層，同樣地與大氣粒子產生相互作用而衰減。我們在高空飛行時所接受到的部分輻射劑量便是來自太陽宇宙輻射。

大氣層阻擋宇宙輻射的能力，主要取決於地球磁場與大氣粒子，而這些因素會因應不同時間和地域會有不同的變化。因此，在飛行時所接受的輻射量會受到航行時間、航行高度和航線等各項因素所影響。如你想粗略地估計一下在日常生活中所接受到的輻射劑量，包括由香港出發到一些熱門地點的飛行航程所接受到的劑量，請試用以下網頁內的輻射劑量計算機（這連結會以新視窗打開。https://www.dbcp.gov.hk/chi/edu/cal.html）。

參考資料：
[1] 國際輻射單位與測量委員會第84號報告
[2] 聯合國原子輻射效應科學委員會(UNSCEAR) 2008年報告

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