Qu'est-ce que le rayonnement cosmique?
Le rayonnement cosmique est constitué de particules énergétiques, par exemple des protons et des ions d'hélium, qui se déplacent dans l'espace. Ces particules proviennent de phénomènes qui surviennent au-delà de notre système solaire et du Soleil. Lorsqu'elles pénètrent dans l'atmosphère terrestre, elles entrent en collision avec les atomes de notre atmosphère, et les brisent, ce qui produit un rayonnement secondaire, d'intensité moindre. Au moment où les rayons cosmiques atteignent le sol, leur intensité a considérablement diminué.
Quelle est l'importance du rayonnement cosmique par rapport aux autres sources de rayonnement?
Au sol, le rayonnement cosmique représente en moyenne environ 17 % du rayonnement naturel, ou de fond, auquel nous sommes tous exposés. Pour le reste, on trouve du radon (50 %), le rayonnement provenant des minéraux du sol (20 %) et le rayonnement à l'intérieur de notre organisme provenant des aliments et de l'eau et (13 %). Ces proportions, tout comme l'exposition totale, varient en fonction du lieu géographique à cause des différences dans la composition du sol et de l'effet de l'altitude.
Qu'est-ce qui détermine l'intensité du rayonnement cosmique ?
La quantité, ou l'intensité, du rayonnement cosmique dépend de l'altitude et de la latitude, ainsi que du stade du cycle solaire. L'atmosphère terrestre fournit une importante protection contre les rayons cosmiques. Aux altitudes où se déplacent les aéronefs commerciaux, la couche protectrice fournie par l'atmosphère terrestre est beaucoup plus mince qu'au sol; l'intensité du rayonnement cosmique est environ 100 fois supérieure à ces altitudes qu'au sol.
Le champ magnétique de la Terre peut faire dévier une partie du rayonnement cosmique. C'est à la hauteur de l'équateur que cet effet de blindage est le plus marqué et au niveau des pôles qu'il l'est le moins. L'intensité du rayonnement cosmique aux altitudes des vols commerciaux est environ trois fois moins élevée à la hauteur de l'équateur qu'aux pôles.
Le champ magnétique du Soleil peut également dévier de la Terre le rayonnement cosmique. La force du champ magnétique du Soleil varie en fonction de l'élévation et de la baisse de l'activité solaire, laquelle suit un cycle d'environ 11 ans. Lorsque l'activité solaire est basse (minimum de l'activité solaire), le champ magnétique perd de sa capacité à détourner le rayonnement cosmique; les rayons qui atteignent la Terre à ce stade du cycle sont plus intenses. On observe une diminution d'environ 40 % de l'intensité du rayonnement cosmique entre le minimum et le maximum de l'activité solaire. L'effet de l'activité solaire sur l'intensité du rayonnement cosmique est par ailleurs beaucoup moins important que celui de l'altitude et de la latitude.
Le Soleil émet des particules énergétiques, par exemple les protons (éruptions solaires), qui peuvent également contribuer à l'intensité du rayonnement cosmique. Toutefois, il est très rare que les éruptions solaires dégagent suffisamment d'énergie pour augmenter l'intensité du rayonnement cosmique aux altitudes des vols commerciaux.
Quel est le degré d'exposition au rayonnement cosmique pendant les vols commerciaux?
Le degré d'exposition au rayonnement cosmique pendant les vols dépend du temps passé en avion, en plus des facteurs indiqués plus haut : altitude, latitude et activité solaire. Les éruptions solaires n'ont qu'un effet minime sur l'exposition totale au rayonnement cosmique.
Pour les gens qui ne prennent l'avion qu'à l'occasion, l'exposition au rayonnement cosmique est très faible. Par contre, pour les membres de l'équipage des avions et les gens qui prennent souvent l'avion par affaire, l'exposition annuelle peut se comparer à celle des travailleurs sous rayonnements dans les industries au sol, et même la dépasser.
Aux altitudes des vols commerciaux, le rayonnement cosmique est beaucoup plus intense qu'au sol. Cependant, même si l'exposition peut être cent fois plus élevée en altitude qu'au sol, elle demeure relativement faible. Il faudrait 100 vols (allers seulement) entre Toronto et Vancouver pour obtenir un degré d'exposition annuelle équivalent à celui qui est causé par les autres sources de rayonnement de fond.
Quels peuvent être les effets sur la santé de l'exposition au rayonnement cosmique lors des vols commerciaux?
Le seul effet possible connu de ce degré d'exposition est une très faible augmentation des risques de survenue d'un cancer de nombreuses années, voire des décennies, après l'exposition.
En théorie, de faibles expositions au rayonnement peuvent déclencher une chaîne de phénomènes pouvant causer un cancer de nombreuses années plus tard. Les mécanismes de réparation de l'organisme peuvent habituellement réparer les lésions causées avant qu'un cancer ne se développe. Bien qu'aucun niveau d'exposition au rayonnement ne puisse être considéré comme sans danger, aucun degré n'est par ailleurs uniformément dangereux. Les risques de survenue d'un cancer sont généralement considérés comme proportionnels au degré d'exposition au rayonnement : plus l'exposition est faible, moins les risques sont élevés.
Par exemple, le risque de survenue d'un cancer fatal serait approximativement de 1 % après 30 ans de vol, à un rythme de 1 000 heures par année. Étant donné que la plupart des gens font beaucoup moins d'heures de vol, le risque de cancer fatal est également bien moindre. Comme le risque de cancer fatal est de 25 % pour tous, le rayonnement cosmique ne représente qu'un faible excédent par rapport au risque initial de cancer dû à toutes les causes.
L'exposition au rayonnement cosmique aux altitudes des vols commerciaux peut-elle nuire au développement du foetus?
On ne sait pas avec certitude si ce degré d'exposition peut causer du tort au foetus. Il est possible que ce degré d'exposition puisse causer une légère augmentation du risque de cancer, par exemple la leucémie, pendant l'enfance ou après.
On sait que le foetus est très sensible aux effets du rayonnement et d'autres agents. Ce phénomène est dû au fait que les cellules se divisent et croissent rapidement pour se transformer en cellules et tissus spécialisés. Toute interférence dans ce processus par quelque agent que ce soit peut entraîner des anomalies congénitales ou des maladies comme le cancer. Cependant, on ne croit pas que le rayonnement cosmique aux altitudes des vols commerciaux puisse entraîner des anomalies congénitales car il faut des niveaux de radioexposition beaucoup plus élevés pour causer de telles anomalies.
La plupart des études sur les foetus exposés à de faibles niveaux de rayonnement n'indiquent aucune augmentation du risque de survenue d'un cancer pendant l'enfance, à l'exception d'une étude de grande envergure selon laquelle le risque qu'un cancer se développe pendant l'enfance par suite d'une radioexposition serait de 0,1 % . Par contre, les risques de survenue pendant l'enfance d'un cancer dû à toutes les causes est d'environ 0,2 à 0,3 %. L'exposition utilisée aux fins de cette étude équivalait à environ 2 000 heures de vol. Ce degré d'exposition au rayonnement cosmique a peu de chances de se produire pendant la grossesse.
Étant donné l'incertitude quant à l'importance du risque à des faibles niveaux d'exposition, les responsables de la radioprotection ont recommandé que l'exposition supplémentaire du foetus se limite à un niveau équivalent à la variation du rayonnement de fond. Ce niveau équivaudrait à 200 heures de vol à l'intérieur de cette limite. Aucun effet observable sur la santé n'est prévu.
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