La radiación cósmica se compone de partículas energéticas de origen extraterrestre que inciden en la atmósfera de la Tierra (fundamentalmente partículas y en su mayor parte protones). También incluye partículas secundarias, casi todas fotones, neutrones y muones generados por las interacciones de las partí- culas primarias con gases de la atmósfera.
En virtud de estas interacciones, la atmósfera sirve de escudo contra la radiación cósmica, y cuanto más delgado sea este escudo, mayor será la tasa de dosis efectiva. Es decir, la tasa de dosis efectiva de rayos cósmicos aumenta con la altitud. Por ejemplo, la tasa de dosis a 1.800 metros de altura es alrededor del doble que al nivel del mar.
Como la radiación cósmica primaria consta esencialmente de partículas cargadas, recibe la influencia del campo magnético terrestre. Así, los habitantes de latitudes altas reciben dosis eficaces de radiación cósmica mayores que los que se encuentran más cerca del Ecuador. La variación debida a este efecto es del orden del 10 %.
Por último, la tasa de dosis efectiva de rayos cósmicos varía con la modulación de la salida de rayos cósmicos desde el Sol. En promedio, los rayos cósmicos contribuyen en alrededor de 0,3 mSv a la dosis efectiva de radiación de fondo en todo el cuerpo.
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