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Voli aerei, il ciclo solare cambia l'esposizione alle radiazioni
Un gruppo di ricercatori dell’Università Ebraica di Gerusalemme, dello Sheba Medical Center e delle università Reichman e di Tel Aviv ha analizzato come cambia la radiazione atmosferica alle quote degli aerei commerciali. Lo studio, pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Atmospheres, rileva livelli più elevati quando l’attività solare diminuisce: anche mantenendo la stessa quota, l’esposizione può quindi variare.
La ricerca utilizza misure raccolte durante sei lanci di palloni stratosferici sopra Israele meridionale, tra il 2014 e il 2016. Gli strumenti sono saliti fino a circa 35 chilometri, attraversando le quote dell’aviazione civile e proseguendo oltre. La pubblicazione analizza dunque una campagna di osservazioni passata, condotta durante la fase discendente del ciclo solare.
I raggi cosmici galattici, particelle molto energetiche provenienti dall’esterno del Sistema solare, urtano i componenti dell’atmosfera e generano cascate di particelle secondarie. Nei profili misurati, il segnale cresce con l’altitudine fino al massimo di Regener-Pfotzer, osservato fra 17 e 20 chilometri, per poi diminuire più in alto.
A circa 10 chilometri, una quota rappresentativa dei voli commerciali, gli autori riportano valori di dose gamma-equivalente compresi approssimativamente fra 0,9 e 1,3 microsievert all’ora. Questa grandezza descrive un tasso di esposizione ricavato dalla risposta degli strumenti, non la dose complessiva ricevuta durante un viaggio. I rilevatori Geiger-Müller impiegati rispondono soprattutto a fotoni e particelle cariche, con una sensibilità diretta trascurabile ai neutroni.
Il legame con il ciclo solare è coerente con un meccanismo già conosciuto: quando il Sole è più attivo, la sua influenza magnetica ostacola maggiormente l’ingresso dei raggi cosmici galattici. Il campione mostra una correlazione inversa, pari a −0,71, ma comprende soltanto sei lanci e non raggiunge la soglia statistica convenzionale: gli autori la considerano indicativa, non definitiva.
Estendendo la relazione oltre le condizioni osservate, i ricercatori stimano un possibile aumento del 40–60% al minimo solare rispetto al massimo. Si tratta di un’estrapolazione, non di un incremento misurato direttamente fra i due estremi del ciclo. La percentuale non può quindi essere presentata come una previsione certa per qualsiasi volo.
Il confronto con il modello atmosferico EXPACS/PARMA mostra un accordo generalmente entro il 10–15% per la componente elettromagnetica. Nel modello, però, i neutroni contribuiscono a circa il 40–45% della dose ambientale totale. Integrare misurazioni e simulazioni può aiutare a stimare meglio l’esposizione cumulativa degli equipaggi, evitando di scambiare il segnale di un singolo tipo di sensore per l’intero campo di radiazione.
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