常坐飞机的人需要担心宇宙射线的辐射吗？

作者丨魏昕宇（材料学博士）

说到电离辐射，大家第一反应是不是原子弹、核反应堆这些超级厉害的辐射源？但其实啊，电离辐射就像空气一样，随时随地都在我们身边。

“辐射”这两个字听起来就让人有点发怵，对吧？这里说的辐射主要是指电离辐射，包括那些能量超高的γ射线、X射线，还有紫外线里波长特别短的部分，以及α粒子、β粒子、中子这些小家伙。它们能量这么高，能直接把原子或分子电离掉，要是发生在我们身体里，就可能造成伤害，所以得小心防范。

说到电离辐射，大家还是容易想到原子弹、核反应堆这些“大佬”，但事实上，我们身边到处都有电离辐射。比如空气里的氡气、土壤和石头里的放射性元素，它们都在不停地释放辐射，这就是所谓的“背景辐射”。咱们人类和其他生物就是在有背景辐射的环境里慢慢进化来的，身体早就练就了一身应对辐射的本事，而且背景辐射通常弱得可以忽略不计，所以大家真的不用太担心啦！

不过得说说啊，背景辐射里头有一小部分是宇宙射线捣的鬼，就是那些从外太空飞来的高能小不点。住在低海拔地方的人就偷着乐吧，因为地球大气层会跟这些射线打架，把它们削弱不少，所以对我们影响不大，宇宙射线造成的辐射顶多占背景辐射的10%左右[1,2]。可要是爬到高海拔地区，空气稀薄了，这些射线的威力就显现出来了，越往高空走越明显[2]。所以老坐飞机的人、飞行员还有空乘们，就得接受更多宇宙射线的辐射了。

背景辐射通常的构成情况。图片来自参考文献[1]

常坐飞机的人、飞行员和机组人员需要担心宇宙射线辐射的危害吗？

咱们先得搞清楚高空飞行时宇宙射线的辐射有多强。说到辐射对身体的危害，咱们通常用“剂量”这个概念，就是身体在一定时间内吸收的辐射量。简单说，飞得越久、飞得越高，宇宙射线的辐射剂量就越多。另外，在高纬度地区，特别是两极附近飞行时，受到的宇宙射线辐射会比低纬度地区同一高度飞行时更多，因为地球磁场会挡住一部分宇宙射线，而这种屏蔽作用在赤道最强，两极最弱。

基于这些因素，一些权威机构都推出了估算高空飞行辐射剂量的工具。比如美国联邦航空管理局就有一个工具，能详细算出坐多少次飞机会受到多少辐射[3]。一般来说，每飞1000英里（约1600公里），咱们会因为宇宙射线多吸收0.01毫希的辐射剂量[2]。相比之下，每年来自环境背景的辐射剂量大约是3毫希。对于飞行员和机组人员来说，大家普遍认为他们每年在背景辐射之外，还会额外受到0.2到5毫希的辐射剂量[4]。这么算下来，飞行员和机组人员每年额外受到的辐射剂量，已经接近甚至超过了核电站员工这类必须接触辐射源的职业人群[5]。

不过别担心，就算经常坐飞机或者开飞机，额外接受的辐射剂量还是很低的，远低于国际原子能机构规定的职业辐射剂量限值（每年不超过20毫希）。这么低的剂量如果对人体有影响，主要表现就是癌症等疾病发病率上升。所以咱们可以用流行病学调查的方法来研究这些辐射的影响，比如比较一下普通人和飞行员或常坐飞机的人，看看后者的某些疾病发病率是否明显更高。

那这些调查结果怎么样呢？有些研究确实发现，暴露在更强的宇宙射线辐射下会增加患某些疾病的风险，比如2005年的一项流行病学调查就指出，飞行员白内障发病率更高可能与受到更多宇宙射线辐射有关[6]。但也有不少研究虽然发现飞行员和机组人员的癌症等疾病发病率确实比普通人高，却无法确定是不是宇宙射线辐射导致的[7]。还有些研究干脆没发现风险增加，比如欧洲的一项研究显示，飞行员因癌症死亡的比例反而比对照组低[8]。所以，关于宇宙射线对飞行员、机组人员和常坐飞机的人的健康影响，目前的研究结论就三个字：不清楚

由于实验研究还没给出确切结论，咱们只能从理论上估算一下宇宙射线对健康的影响。现在世界各国评估低剂量辐射风险时，通常用“线性无阈”模型，意思是任何剂量的辐射都会对身体造成伤害，伤害程度和剂量成正比。这个模型能不能准确描述低剂量辐射的影响其实还有争议，但因为用起来方便，所以大家还是普遍接受。

根据这个模型，美国联邦航空管理局算了个例子：一个飞行员每年飞700小时纽约到芝加哥的国内航线，25年下来，宇宙射线的辐射剂量大约是68毫希，这会让他的癌症死亡概率增加千分之三[4]而根据统计，英美等国癌症导致的死亡已经占所有死亡的四分之一左右[9,10]。也就是说，普通人本来就有20%到30%的概率死于癌症。由此可见，经常坐飞机多受的宇宙辐射对健康的影响，就算真的存在，也是微不足道的。实际上，几乎任何职业都有对健康造成负面影响的风险因素，而在现有安全标准下，辐射相关行业的从业者健康受损的情况并不比其他行业更突出[11]。

总的来说，经常坐飞机的人、飞行员和机组人员确实会因为宇宙射线比普通人多受到一些辐射，但这个剂量非常低，对健康的影响可以忽略不计。这些额外的辐射剂量虽然多了一点，但它们对健康的潜在危害其实微乎其微，所以大家真的不用太担心啦！

参考文献

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#heading-Four

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