Stralende straaljagers

Wereldwijd wordt er jaarlijks flink wat afgevlogen. Van Amsterdam naar Tokio en van Groenland naar Kaapstad. Vliegtuigmaatschappijen hebben allerlei lokkertjes om mensen over te halen bij hen de goedkoopste vlucht te boeken. Vervoer door het luchtruim wordt financieel steeds aantrekkelijker. In de periode 1986 – 1996 is de prijs van een vliegticket met 30% gedaald, terwijl andere vormen van vervoer juist in prijs zijn gestegen. Het gevolg van deze prijsdaling is dat steeds meer mensen voor het vliegtuig kiezen als vervoersmiddel. De prijsvechters bezuinigen interessant genoeg niet op de veiligheid, maar stellen juist hoge eisen aan veilig vliegverkeer, om sterk in de markt te blijven. Topveiligheid in de lucht is een cultuur geworden.

Op een gewone doordeweekse dag vlogen er deze zomer wereldwijd 30.000 personen door het luchtruim. Dit jaar komt het totaal aantal vluchten op ongeveer 9 miljoen uit, 4 procent meer dan 2004. Deze groei gaat echter niet gepaard met meer ongelukken. Ter illustratie een rekenvoorbeeld: tussen 1981 en 1985 kwamen er 1.200 mensen om bij vliegtuigongelukken in Europa. De afgelopen vijf jaar vonden er 500 mensen de dood bij crashes, terwijl het aantal vluchten in twintig jaar meer dan verdubbeld is. Toch neemt iedereen die in het vliegtuig stapt een gezondheidsrisico.

Op grote hoogte in de lucht, heersen er andere omstandigheden dan op de grond. Er is een veel lagere luchtdruk, minder zuurstof en een hogere straling. Straling bestaat uit energierijke deeltjes, die met hoge snelheid op ons lichaam botsen.

Ioniserende straling

Straling roept bij veel mensen een angstig gevoel op, maar is lang niet altijd gevaarlijk. Er zijn twee soorten straling; ioniserend en niet-ioniserend. Niet-ioniserende straling, zoals infrarode of warmtestraling is heel onschuldig. Naast deze onschuldige vorm is er de ioniserende straling. Deze ioniserende straling draagt genoeg energie per deeltje om elektronen uit hun baan om atoomkernen te stoten. De aangeslagen atomen heten ionen en zijn chemisch veel actiever dan atomen. Niet-ioniserende straling kan geen ionen maken van atomen. Beide soorten straling zijn overal op aarde aanwezig.

Ioniserende straling kan afkomstig zijn van verschillende bronnen. Dat kan zijn vanuit de ruimte, de bodem of uit bouwmateriaal, maar de ioniserende straling kan ook worden opgewekt door menselijke activiteiten. In het laatste geval kun je denken aan medische handelingen zoals röntgenfoto’s bij de tandarts, of bestraling in het ziekenhuis. De straling uit al deze bronnen bij elkaar is niets om je zorgen over te maken. De dosis is zo klein, dat het geen noemenswaardige gevolgen voor onze gezondheid heeft. Gelukkig maar, want de blootstelling eraan is gewoonweg niet te vermijden.

Wordt er echter teveel ioniserende straling ontvangen, dan kan dat wel consequenties hebben. Dan ontvangt het lichaam zóveel energie, dat het de moleculen (de ‘bouwstenen’ van onze cellen) in ons lichaam kan beschadigen. De moleculen veranderen door de straling en dat kan gevaarlijk zijn; in het ergste geval ontstaat er kanker. Gelukkig is ons lichaam opgebouwd uit ontelbaar veel moleculen, waardoor het niet meteen een groot probleem is wanneer een aantal moleculen schade oplopen. Bovendien kan het lichaam zelf heel wat schade ongedaan maken.

Kosmische straling (uit de ruimte en van de zon) is een vorm van ioniserende straling. Andere bronnen van ioniserende straling zijn de bodem, bouwstoffen en bepaalde medische handelingen.

Robdevos, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

Vliegreizen en straling

De blootstelling aan ioniserende straling op aarde is afhankelijk van de plek waar je bent. Hoog in de bergen is er een grotere blootstelling aan straling dan op zeeniveau. Dat komt doordat de dunne atmosfeer hoog in de bergen minder goed beschermt tegen straling uit de ruimte dan de atmosfeer op zeeniveau.

Tijdens het vliegen krijg je te maken met extra kosmische straling. Deze straling komt van buiten de dampkring en wordt voornamelijk door de zon en andere sterren uitgezonden. De dampkring en het magnetische veld rond de aarde schermen de mensen op aarde bijna volledig af voor deze straling. Hoe dikker de dampkring, hoe meer straling er wordt tegengehouden. Omdat je tijdens een vlucht op behoorlijk grote hoogte bent, zul je ook meer straling oplopen. In Figuur 2 kun je zien hoeveel straling je op verschillende hoogtes te verwerken krijgt.

Het dosistempo (hoeveelheid straling per tijdseenheid) neemt toe wanneer de vlieghoogte stijgt. Dat komt doordat hoe hoger je vliegt, hoe dunner de luchtlaag boven je en hoe slechter je dus wordt afgeschermd.

NRG

Als de vlieghoogte toeneemt, stijgt het dosistempo. Dit komt omdat de afschermende werking van de dampkring afneemt bij grotere hoogte. Ook op het aardoppervlak verschilt het dosistempo van plaats tot plaats. De oorzaak hiervan is het verschil van de sterkte van het magnetische veld op aarde. Het magnetische veld biedt bescherming tegen de kosmische straling. Bij de evenaar, waar het magnetische veld het sterkst is, is de stralingsdosis lager dan op de polen van de aarde, waar het magnetische veld rond de aarde het zwakst is.

Vliegtuigbemanning en straling

In hoeverre speelt de straling nu een rol bij het vaststellen van de veiligheid bij vliegen? Er zijn drie factoren die de stralingsdosis bepalen. De hoogte waarop gevlogen wordt, de duur van de vlucht en de breedtegraad waarop gevlogen wordt. Vanwege het hoge aantal vlieguren voor met name cabinepersoneel, piloten, stewards, is de blootstelling aan ioniserende straling een belangrijk gegeven waar de bemanning zeker rekening mee moet houden. Deze extra ioniserende straling die ze door het vliegen krijgen, bepaald door genoemde factoren, komt voor vliegend personeel nog eens bovenop de gemiddelde achtergrondstraling die andere mensen op de grond oplopen.

De normale burger mag per jaar een maximale dosis van 1 mSv ontvangen. Dat ligt vast in het Besluit Stralingsbescherming (2001). Wordt deze dosiswaarde overschreden dan wordt deze persoon geregistreerd als blootgestelde werknemer. Vliegtuigpersoneel loopt gemiddeld een extra dosis van 2 mSv per jaar op. Vliegpersoneel dat boven 8 kilometer hoogte vliegt, wordt tegenwoordig beschouwd als blootgestelde werknemers. Voor hen geldt een dosislimiet van 6 mSv per jaar. Als er kans bestaat dat deze limiet wordt overschreden, moet er een aanpassing gemaakt worden in de vluchtroosters om deze overschrijding te voorkomen.

Ieder persoon die met straling werkt of er mee te maken krijgt, draagt een persoonlijk meetapparaatje, een zogenoemde persoonsdosismeter. Deze meet de hoeveelheid straling waarmee de persoon in contact komt. Dit apparaatje is niet geschikt voor vliegtuigpersoneel, omdat de soort straling op grote hoogte niet gedetecteerd kan worden. Daarom wordt er in de luchtvaart met rekenprogramma’s gewerkt die de totaal opgelopen dosis van de vliegtuigbemanning inschatten. De berekeningen worden gedaan aan de hand van vastgelegde vluchtprofielen. In het vluchtprofiel is de relatie te zien tussen de locatie van het vliegtuig (lengte- en breedtegraad, vlieghoogte) en de duur van de vlucht. In onderstaande tabel is een overzicht van een aantal vliegbestemmingen met bijbehorende vluchtdosis.

Gemiddelde vluchtdosis bij tien verschillende vluchten.

Gegevens: NRG

Dat er tijdens vliegen sprake is van een verhoogde blootstelling aan ioniserende straling is onmiskenbaar duidelijk. Het vliegtuigpersoneel moet hier zeker rekening mee houden. En ook zullen passagiers die zich met regelmaat laten vervoeren door het luchtruim moeten beseffen dat zij al vliegend aan meer straling blootstaan dan personen die met beide benen op de grond blijven staan. Ook al landt het vliegtuig veilig; onzichtbare stralingsschade is altijd mogelijk!