宇宙射线对人体健康的影响

作者: meilin
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宇宙射线是快速通过太空的高能粒子(实际上不是射线)。它们无处不在,并且每秒有几十个满贯进入人体。这些宇宙射线能量很低,除了罕见的基因突变以外,不会导致任何严重健康问题。实际上,宇宙射线是进化的驱动力之一。人体每年受宇宙射线影响的辐射量大约为2.4 mSv(毫西弗)。相比较而言,短时间内要有大约1西韦特(Sievert)的辐射才会导致恶心,而造成死亡要达到2-6西韦特。

宇宙射线对健康的影响会在高海拔产生变化,辐射量在海报高度15公里以上会以指数方式增加,然后迅速下降。正因为此,飞行员、空中乘务员和空军试飞员等在高海拔空间滞留较长时间的人受到的宇宙射线影响比地面上的人高几十倍。美国辐射保护和测量委员会建议的职业限制是不高于1-4 Sv。地球大气层里的宇宙辐射量很低,只有到达太空高度才会变成问题。

在国际空间站 — 地球表面之上的350公里处,宇航员经历的宇宙射线影响比地面上的人多数百倍。地球大气层是一个有效的绝缘子,以至于几乎没有粒子到达地面,并且大多数人只是暴露于高层大气中碰撞产生的二次辐射。在空间站里,宇航员暴露于初级辐射。然而,在太空停留一年以上的人并不会因宇宙辐射影响而生病,并且看起来能待无限长的时间。

暴露于宇宙射线最多的人是在地球和月球,或地球和其他星球之间旅行的人。地球主要被其磁气圈屏蔽,这是由地球表面向各个方向延伸约7万公里的巨大磁场。离开这个磁场,就会暴露于银河宇宙线,这也是最强大的射线之一,通常会被地球磁场屏蔽。因此,阿波罗宇航员报告说眼球看到闪光,这有可能是银行宇宙射线。目前,还不知道长期暴露于这些射线(如执行火星任务)的影响。