Máy bay và lò phản ứng hạt nhân, đâu là nơi phơi nhiễm bức xạ nhiều nhất?

Một chuyến bay xuyên lục địa vào thời điểm Mặt trời hoạt động mạnh không phải là lựa chọn an toàn cho bạn.

Ngồi trên một chuyến bay, bạn đang tạm thời thoát khỏi sự hối hả và nhộn nhịp của thế giới bên dưới. Đó chắc chắn là một cảm giác thú vị mà hành khách nào cũng muốn tận hưởng.

Tuy nhiên, trong lúc ấy, không có nhiều người biết được rằng ở độ cao hàng km so với mặt đất, chúng ta đang đi dần ra khỏi chiếc kén bảo vệ của hành tinh. Càng bay cao, bạn càng có nguy cơ phơi mình dưới những tia bức xạ đến từ ngoài vũ trụ.

Ngồi trên một chuyến bay, bạn đang tạm thời thoát khỏi sự hối hả và nhộn nhịp của thế giới bên dưới.

Trên thực tế, bạn sẽ không thể nhìn thấy tia vũ trụ, hay còn gọi là bức xạ ion hóa vũ trụ. Nhưng ở bất kỳ một khoảnh khắc nào, hàng chục ngàn những tia này vẫn đang tăng tốc trong không gian rồi đập vào bầu khí quyển của chúng ta từ mọi hướng.

Bức xạ vũ trụ đến từ các hạt từng là lõi của các nguyên tử, chẳng hạn như sắt và niken, di chuyển ở tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Chúng có thể đã chu du hàng triệu năm qua không gian, trước thời điểm ngẫu nhiên đâm vào Trái Đất.

Đối với một người đứng trên bề mặt hành tinh, những tia vũ trụ này không gây ra nhiều nguy cơ cho sức khỏe. Lí do vì từ trường và khí quyển Trái Đất đã và đang làm nhiệm vụ ngăn chặn chúng, che chở cho mọi sự sống dưới hành tinh của chúng ta, bao gồm cả bạn.

"Tia vũ trụ không phải là nguy cơ phơi nhiễm đáng kể trên mặt đất", Eddie Semones, một nhân viên y tế bức xạ tại Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) cho biết. "Thực tế thì bạn còn phơi nhiễm với vật liệu phóng xạ tự nhiên trên Trái Đất nhiều hơn là tia bức xạ đến từ vũ trụ".

Nhưng ở phía trên cao so với mặt đất lại là chuyện khác. Các tia vũ trụ nhiều khả năng sẽ xuyên được tới, khi bạn đang ngồi trên một chuyến bay.

Khi một tia vũ trụ đâm vào bầu khí quyển, nó sẽ kích hoạt để tạo ra cả một chùm bức xạ ion hóa. Các hạt nặng bay từ vũ trụ tước đoạt electron từ các nguyên tử và phân tử, để rồi chúng có thể xâm nhập vào trong cơ thể chúng ta.

Các tia này có thể tạo ra những tổn thương ở mô và DNA, gây nguy hiểm cho sức khỏe và có mối liên hệ đến ung thư, vấn đề sinh sản và nhận thức, theo những thí nghiệm trên động vật.

Đó là lý do tại sao chúng ta không nên sống trên trời. Tuy nhiên, tia vũ trụ không phải là loại bức xạ duy nhất mà các phi công và tiếp viên hàng không phải đối mặt.

Khi một tia vũ trụ đâm vào khí quyển, nó sẽ tạo ra một chùm các bức xạ ion hóa có hại.

Mối hiểm họa từ không gian

Khi ở trên một chuyến bay phản lực, chúng ta sẽ phải đối mặt với lượng bức xạ vũ trụ cao hơn. Bởi vậy mà Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Bệnh tật Hoa Kỳ (CDC) xếp phi công và thành viên phi hành đoàn làm việc trên máy bay là đối tượng lao động phơi nhiễm bức xạ.

Theo một báo cáo năm 2009 của Hội đồng Quốc gia Bảo vệ và Đo lường Bức xạ Hoa Kỳ, phi hành đoàn làm việc trên máy bay là đối tượng có liều tiếp xúc với bức xạ trung bình hàng năm cao nhất trong nhóm tất cả người lao động phơi nhiễm bức xạ ở Mỹ.

Điều này có nghĩa là họ phơi nhiễm với nhiều bức xạ hơn cả những kỹ sư đang làm việc cạnh lò phản ứng hạt nhân.

Tại những nhà máy điện hạt nhân hiện nay, quy trình làm việc đã được xây dựng hết sức nghiêm ngặt, nhằm mục đích tối thiểu hóa lượng bức xạ ảnh hưởng đến con người. Từ sau Chiến Tranh Lạnh, robot và các quy trình an toàn đã giúp “ngành công nghiệp này tiến hóa”, Semones nói.

Nhưng ngành hàng không thì khác. Phi hành đoàn không những phải đổi mặt với tia vũ trụ, một loại bức xạ khác gần hơn ảnh hưởng tới họ phát ra từ chính Mặt Trời. Đó là tia gamma, tia X và những cơn bão proton năng lượng cao.

Ở những giai đoạn Mặt Trời hoạt động mạnh, mỗi ngày có đến vài đợi gió mang theo các hạt tạt vào Trái Đất. Thông thường, từ quyển và khí quyển sẽ bảo vệ chúng ta, nhưng càng lên cao, bạn càng đi ra rìa của những tấm lá chắn ấy.

Mức độ phơi nhiễm hàng năm của một thành viên phi hành đoàn là khoảng 3mSv – đơn vị đo lượng hấp thụ bức xạ ion hóa gây tổn hại đến cơ thể. Ngoài phi hành đoàn trên các chuyến bay, chỉ có các phi hành gia ngoài vũ trụ tiếp xúc nhiều hơn họ.

Theo đó, chỉ 10 ngày trong không gian, một phi hành gia đã bị nhiễm khoảng 4,3 mSv bức xạ ion hóa có hại qua da. Con số tương đương với hơn 4 năm của một người sống trên mặt đất.

Đó là lý do tại sao NASA không cho phép phi hành gia ở trên Trạm ISS quá một năm. Nếu làm vậy, nguy cơ mắc ung thư của họ sẽ tăng lên, ví dụ với ung thư vú là hơn 3%.

Trong bất kỳ một khoảnh khắc nào, hàng chục ngàn tia vũ trụ đang phóng vào khí quyển của chúng ta.

Không có mức giới hạn quy định dành cho phi hành đoàn

Trong khi mức độ phơi nhiễm bức xạ của các phi hành gia được quan tâm đúng mực, vấn đề này thường bị bỏ ngỏ đối với phi hành đoàn trên các chuyến bay dân sự.

Thậm chí, CDC còn không biết đâu là mức phơi nhiễm bức xạ an toàn với họ. “"Không có giới hạn liều chính thức cho phi hành đoàn ở Hoa Kỳ". Lý do vì: "Chúng ta không biết mức độ nào của bức xạ của vũ trụ thì an toàn cho con người".

Có rất ít nghiên cứu của trên người về chủ đề này, phần lớn chỉ kiểm tra phơi nhiễm bức xạ trên những nạn nhân bom hạt nhân và những người phải xạ trị. Các nghiên cứu trên động vật đã được thực hiện, nhưng không phải lúc nào cũng là tham chiếu tốt cho con người.

Mặc dù vậy, có một số hướng dẫn quốc tế chỉ ra mức giới hạn phơi nhiễm bức xạ cho mọi người. Ủy ban Bảo vệ bức xạ Quốc tế khuyên các thành viên phi hành đoàn không nên phơi nhiễm quá 20mSv/năm. Trong so sánh với một người bình thường chỉ phơi nhiễm dưới 1mSv mỗi năm.

Theo CDC, để giảm thiểu sự phơi nhiễm, nhân viên của hãng hàng không nên cố gắng giới hạn làm việc trên các chuyến bay dường dài, ở độ cao lớn hay bay gần Bắc hoặc Nam cực, tất cả các yếu tố này đều làm tăng nguy cơ phơi nhiễm với họ.

Nếu nhân viên nữ hãng hàng không mang thai, trong 3 tháng đầu họ không nên làm việc trên máy bay. Các sản phụ cũng nên tránh bay khi Mặt Trời hoạt động mạnh, bởi chỉ một chuyến bay trong khoảng thời gian này cũng có thể phơi nhiễm một lượng bức xạ cao hơn mức giới hạn cho phụ nữ mang thai trong suốt 9 tháng.