常坐飛機(jī)的人需要擔(dān)心宇宙射線的輻射嗎？

作者丨魏昕宇（材料學(xué)博士）

說(shuō)到電離輻射，大家第一反應(yīng)是不是原子彈、核反應(yīng)堆這些超級(jí)厲害的輻射源？但其實(shí)啊，電離輻射就像空氣一樣，隨時(shí)隨地都在我們身邊。

“輻射”這兩個(gè)字聽(tīng)起來(lái)就讓人有點(diǎn)發(fā)怵，對(duì)吧？這里說(shuō)的輻射主要是指電離輻射，包括那些能量超高的γ射線、X射線，還有紫外線里波長(zhǎng)特別短的部分，以及α粒子、β粒子、中子這些小家伙。它們能量這么高，能直接把原子或分子電離掉，要是發(fā)生在我們身體里，就可能造成傷害，所以得小心防范。

說(shuō)到電離輻射，大家還是容易想到原子彈、核反應(yīng)堆這些“大佬”，但事實(shí)上，我們身邊到處都有電離輻射。比如空氣里的氡氣、土壤和石頭里的放射性元素，它們都在不停地釋放輻射，這就是所謂的“背景輻射”。咱們?nèi)祟惡推渌锞褪窃谟斜尘拜椛涞沫h(huán)境里慢慢進(jìn)化來(lái)的，身體早就練就了一身應(yīng)對(duì)輻射的本事，而且背景輻射通常弱得可以忽略不計(jì)，所以大家真的不用太擔(dān)心啦！

不過(guò)得說(shuō)說(shuō)啊，背景輻射里頭有一小部分是宇宙射線搗的鬼，就是那些從外太空飛來(lái)的高能小不點(diǎn)。住在低海拔地方的人就偷著樂(lè)吧，因?yàn)榈厍虼髿鈱訒?huì)跟這些射線打架，把它們削弱不少，所以對(duì)我們影響不大，宇宙射線造成的輻射頂多占背景輻射的10%左右[1,2]。可要是爬到高海拔地區(qū)，空氣稀薄了，這些射線的威力就顯現(xiàn)出來(lái)了，越往高空走越明顯[2]。所以老坐飛機(jī)的人、飛行員還有空乘們，就得接受更多宇宙射線的輻射了。

背景輻射通常的構(gòu)成情況。圖片來(lái)自參考文獻(xiàn)[1]

常坐飛機(jī)的人、飛行員和機(jī)組人員需要擔(dān)心宇宙射線輻射的危害嗎？

咱們先得搞清楚高空飛行時(shí)宇宙射線的輻射有多強(qiáng)。說(shuō)到輻射對(duì)身體的危害，咱們通常用“劑量”這個(gè)概念，就是身體在一定時(shí)間內(nèi)吸收的輻射量。簡(jiǎn)單說(shuō)，飛得越久、飛得越高，宇宙射線的輻射劑量就越多。另外，在高緯度地區(qū)，特別是兩極附近飛行時(shí)，受到的宇宙射線輻射會(huì)比低緯度地區(qū)同一高度飛行時(shí)更多，因?yàn)榈厍虼艌?chǎng)會(huì)擋住一部分宇宙射線，而這種屏蔽作用在赤道最強(qiáng)，兩極最弱。

基于這些因素，一些權(quán)威機(jī)構(gòu)都推出了估算高空飛行輻射劑量的工具。比如美國(guó)聯(lián)邦航空管理局就有一個(gè)工具，能詳細(xì)算出坐多少次飛機(jī)會(huì)受到多少輻射[3]。一般來(lái)說(shuō)，每飛1000英里（約1600公里），咱們會(huì)因?yàn)橛钪嫔渚€多吸收0.01毫希的輻射劑量[2]。相比之下，每年來(lái)自環(huán)境背景的輻射劑量大約是3毫希。對(duì)于飛行員和機(jī)組人員來(lái)說(shuō)，大家普遍認(rèn)為他們每年在背景輻射之外，還會(huì)額外受到0.2到5毫希的輻射劑量[4]。這么算下來(lái)，飛行員和機(jī)組人員每年額外受到的輻射劑量，已經(jīng)接近甚至超過(guò)了核電站員工這類必須接觸輻射源的職業(yè)人群[5]。

不過(guò)別擔(dān)心，就算經(jīng)常坐飛機(jī)或者開(kāi)飛機(jī)，額外接受的輻射劑量還是很低的，遠(yuǎn)低于國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)規(guī)定的職業(yè)輻射劑量限值（每年不超過(guò)20毫希）。這么低的劑量如果對(duì)人體有影響，主要表現(xiàn)就是癌癥等疾病發(fā)病率上升。所以咱們可以用流行病學(xué)調(diào)查的方法來(lái)研究這些輻射的影響，比如比較一下普通人和飛行員或常坐飛機(jī)的人，看看后者的某些疾病發(fā)病率是否明顯更高。

那這些調(diào)查結(jié)果怎么樣呢？有些研究確實(shí)發(fā)現(xiàn)，暴露在更強(qiáng)的宇宙射線輻射下會(huì)增加患某些疾病的風(fēng)險(xiǎn)，比如2005年的一項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查就指出，飛行員白內(nèi)障發(fā)病率更高可能與受到更多宇宙射線輻射有關(guān)[6]。但也有不少研究雖然發(fā)現(xiàn)飛行員和機(jī)組人員的癌癥等疾病發(fā)病率確實(shí)比普通人高，卻無(wú)法確定是不是宇宙射線輻射導(dǎo)致的[7]。還有些研究干脆沒(méi)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)增加，比如歐洲的一項(xiàng)研究顯示，飛行員因癌癥死亡的比例反而比對(duì)照組低[8]。所以，關(guān)于宇宙射線對(duì)飛行員、機(jī)組人員和常坐飛機(jī)的人的健康影響，目前的研究結(jié)論就三個(gè)字：不清楚。

由于實(shí)驗(yàn)研究還沒(méi)給出確切結(jié)論，咱們只能從理論上估算一下宇宙射線對(duì)健康的影響。現(xiàn)在世界各國(guó)評(píng)估低劑量輻射風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，通常用“線性無(wú)閾”模型，意思是任何劑量的輻射都會(huì)對(duì)身體造成傷害，傷害程度和劑量成正比。這個(gè)模型能不能準(zhǔn)確描述低劑量輻射的影響其實(shí)還有爭(zhēng)議，但因?yàn)橛闷饋?lái)方便，所以大家還是普遍接受。

根據(jù)這個(gè)模型，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局算了個(gè)例子：一個(gè)飛行員每年飛700小時(shí)紐約到芝加哥的國(guó)內(nèi)航線，25年下來(lái)，宇宙射線的輻射劑量大約是68毫希，這會(huì)讓他的癌癥死亡概率增加千分之三[4]。而根據(jù)統(tǒng)計(jì)，英美等國(guó)癌癥導(dǎo)致的死亡已經(jīng)占所有死亡的四分之一左右[9,10]。也就是說(shuō)，普通人本來(lái)就有20%到30%的概率死于癌癥。由此可見(jiàn)，經(jīng)常坐飛機(jī)多受的宇宙輻射對(duì)健康的影響，就算真的存在，也是微不足道的。實(shí)際上，幾乎任何職業(yè)都有對(duì)健康造成負(fù)面影響的風(fēng)險(xiǎn)因素，而在現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)下，輻射相關(guān)行業(yè)的從業(yè)者健康受損的情況并不比其他行業(yè)更突出[11]。

總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)常坐飛機(jī)的人、飛行員和機(jī)組人員確實(shí)會(huì)因?yàn)橛钪嫔渚€比普通人多受到一些輻射，但這個(gè)劑量非常低，對(duì)健康的影響可以忽略不計(jì)。這些額外的輻射劑量雖然多了一點(diǎn)，但它們對(duì)健康的潛在危害其實(shí)微乎其微，所以大家真的不用太擔(dān)心啦！

參考文獻(xiàn)

http://www.world-nuclear.org/uploadedFiles/org/Features/Radiation/4_Background_Radiation(1).pdf

[2] http://www.nrc.gov/about-nrc/radiation/around-us/calculator.html

[3] http://jag.cami.jccbi.gov/cariprofile.asp

[4] “What Aircrews Should Know About Their Occupational Exposure to Ionizing Radiation”,https://www.faa.gov/data_research/research/med_humanfacs/oamtechreports/2000s/media/0316.pdf

[5] http://www-ns.iaea.org/tech-areas/communication-networks/orpnet/documents/cn223/7-frasch-presentation.pdf

[6] Vilhjalmur Rafnsson, Eydis Olafsdottir, Jon Hrafnkelsson, Hiroshi Sasaki, Arsaell Arnarsson, Fridbert Jonasson, “Cosmic Radiation Increases the Risk of Nuclear Cataract in Airline Pilots: A Population-Based Case-Control Study”, Archives of ophthalmology, 2005, 123, 1108

[7] Boice JD Jr, Blettner M, Auvinen A., “Epidemiologic studies of pilots and aircrew”, Health Physics, 2000, 79, 576

[8] I. Langner, M. Blettner, M. Gundestrup, H. Storm, R. Aspholm, A. Auvinen, E. Pukkala, G. P. Hammer, H. Zeeb, J. Hrafnkelsson, V. Rafnsson, H. Tulinius, G. De Angelis, A. Verdecchia, T. Haldorsen, U. Tveten, H. Eliasch, N. Hammar, A. Linnersj, “Cosmic radiation and cancer mortality among airline pilots: results from a European cohort study (ESCAPE)”, Radiation and Environmental Biophysics, 2004, 42, 247

[9] http://www.cdc.gov/nchs/data/nvsr/nvsr64/nvsr64_02.pdf

[10] http://www.cancerresearchuk.org/health-professional/cancer-mortality-statistics-Four

[11] http://www.physics.isu.edu/radinf/risk.htm