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RESULTADOS Y CONCLUSIONES DE LA MEDICIÓN DE RADIACIONES CÓSMICAS EN VUELO


El primer artículo explicaba de forma plana y divulgativa qué son las radiaciones. En el segundo mostré los resultados obtenidos con el contador Geiger hasta 2018. Ahora aportaré las últimas mediciones, ampliadas con un detector de neutrones.

En la segunda parte de esta pequeña serie de artículos, expuse las conclusiones obtenidas de las mediciones de las radiaciones durante unos meses del 2018. Desde entonces he acumulado muchos datos más y, sobre todo, conseguí comprar el detector de neutrones sobre el que escribí.

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Las gotas del tubo indican el nivel de radiación registrado

Este detector consiste en un tubo relleno de un gel que contiene vapor de agua súper saturado. Cuando un neutrón es detectado, provoca que se condense una gota de agua en forma líquida en el gel. Esta gota se ve a simple vista. Contando el número de gotas y utilizando una simple fórmula de calibración se puede obtener la radiación recibida.

Por ejemplo, en un vuelo de San José de Costa Rica a Madrid conté al aterrizar 29 gotas. La fórmula de calibración nos dice que cada dos burbujas corresponden a un micro Sievert recibido. Por lo tanto, en ese vuelo el detector habrá recibido 14.5 microSievert.

Para poder usar de nuevo el dosímetro en otro vuelo, hay que hacer desaparecer las gotas. Para ello, el tubo dispone de un émbolo en un extremo que al pulsarlo comprime el gel en su interior y también las gotas. Estas se disuelven de nuevo en el gel, desapareciendo. Para comenzar una nueva medición de radiaciones se libera el émbolo, el gel se descomprime y ya está preparado para detectar nuevos neutrones.

En el caso del contador Geiger la medición se recogía cada minuto, pero con el detector de neutrones sólo se recogen los datos al final del vuelo. No es posible medir por tanto la diferencia según el nivel de vuelo, ya que el valor del error en la medida sería muy alto, al aparecer sólo entre una y cinco burbujas cada hora.

Además, no he podido medir la radiación recibida en tierra. No es recomendable tener el tubo funcionando durante más de doce horas; he hecho una excepción en los vuelos a Shanghai y Tokio. El número de burbujas que aparecen en tierra en ese periodo puede variar entre cero y dos, muy poco. En definitiva, habría que tener funcionando el tubo durante varios días seguidos para obtener una medición fiable.

 
EL DETECTOR MEDIDOR DE NEUTRONES

Bubble Technology comercializa distintos detectores para medir neutrones que viajan a distintas velocidades. En nuestro caso nos interesan las mediciones de los neutrones más rápidos. Por lo que adquirí el detector que describo en este artículo.

Estos detectores se usan habitualmente en centrales nucleares. Los trabajadores los llevan en el bolsillo para medir los niveles de radiación. Su correcto funcionamiento está garantizado por seis meses, aunque la empresa asegura que si lo tratamos con cuidado nos puede valer para dos años.

Por desgracia no ha sido posible la medición de una parte importante de las radiaciones que recibimos, y es la correspondiente a los protones. Para ello se utilizado aparatos sofisticados en diferentes estudios profesionales. No he encontrado nada comercializado al alcance del aficionado. Aunque existe la posibilidad de montar un aparato con conocimientos de electrónica -Arduino- y algún tubo detector que se puede encontrar a la venta.

 
QUÉ NOS DICE EL DOSÍMETRO DE NEUTRONES

Vamos por fin con los resultados. He usado el detector de neutrones en vuelos entre Mayo del 2019 y Marzo del 2020. El detector usado en el artículo anterior se ha usado durante casi dos años, también hasta Marzo del 2020. Por razones obvias ya no he podido acumular más datos a partir de esa fecha.

Los vuelos en los que se han realizado mediciones son los de largo radio de Iberia para el A330. Esto es, Tokio, Shanghai, Johannesburgo, Los Ángeles, Nueva York, Miami, Chicago, La Habana, San José, Santo Domingo, Caracas, San Salvador, Guatemala y Medellín. A los que se añaden algunos vuelos puntuales a Londres, Dakar, Abu Dahbi, Buenos Aires y Tel Aviv.

Respecto al contador Geiger, los resultados confirman lo expuesto en el artículo anterior:

  • Aumento exponencial con la altura,

  • mayor exposición en los vuelos que van muy al norte, y

  • alrededor de 1,400 microSieverts anuales para un tripulante que vuele seiscientas horas anuales.


OTROS ASPECTOS QUE INFLUYEN EN LA RADIACIÓN

Además, he intentado averiguar la diferencia de mediciones entre vuelos diurnos y nocturnos, cabina de pilotos y asientos de pasajeros, y volar cercanos a auroras boreales.

En teoría no debe de haber diferencia, ya que la radiación cósmica que bombardea la Tierra proviene de más allá de nuestra propia galaxia. Por lo tanto no diferencia entre el día y la noche. Respecto a las auroras boreales, éstas no son producidas por radiaciones cósmicas, sino por cargas eléctricas provenientes del sol y almacenadas en la zona de sombra que proyecta la Tierra.

En cuanto a la diferencia de exposición a la radiación entre los pasajeros y los pilotos, no he encontrado ninguna. He hecho pruebas al respecto aprovechando los turnos de descanso que me corresponden en los vuelos de largo radio. No esperaba tampoco encontrar diferencias, ya que la protección es similar en ambos casos. Aunque no he investigado mucho sobre ello, parece que el hecho de tener ventanas más grandes no cambia el nivel de protección a las radiaciones.

 
En el peor de los casos, la suma de radiación de protones y neutrones subiría a 4.000 microSieverts. Al cabo de un año acumularíamos unos 7.000, una cifra muy alejada de los 50.000 microSieverts de dosis máxima anual recomendada por las autoridades sanitarias.

También podrían detectarse diferencias al volar cerca de tormentas fuertes, ya que éstas emiten radiación gamma cuando se producen rayos, pero no he conseguido detectar ninguna subida de la radiación.

Respecto al detector de neutrones, también he medido los niveles más altos de radiación en los vuelos a Los Ángeles o a Tokio, alrededor de 2,5 microSievert por hora y los más bajos en los vuelos a Johannesburgo, alrededor de un microSievert por hora. La media obtenida ha sido de unos 2,1 microSievert por hora de crucero como media, lo que daría cerca de los 1,300 microSieverts anuales para seiscientas horas de crucero. Es un valor parecido al obtenido con las radiaciones equis, beta y gamma del contador Geiger.

 
LA RADIACIÓN TOTAL RECIBIDA AL CABO DE UN AÑO

Esto sumaría unos 2,700 microSieverts anuales recibidos en vuelo al año. Además habría que añadir la radiación recibida por los protones. Algunos estudios profesionales, nos dicen que aunque el número de protones y neutrones producidos por las radiaciones cósmicas es el mismo, los protones desaparecen más rápidamente al atravesar la atmósfera ya que al estar cargados interaccionan más fácilmente con otras partículas.

Pero pongámonos en el peor caso –y aquí estoy elucubrando sin ningún rigor científico- y supongamos que recibimos una radiación de protones similar a la de los neutrones, otros 1,300 microSievert. Sumandolo todo, estaríamos recibiendo unos 4,000 microSieverts al año en vuelo. Si añadimos los 3,000 que recibimos en tierra, unos 7,000.

Todavía bastante lejos de los 50,000 microSievert como dosis máxima recomendada anual que comentamos en el artículo anterior.

 


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David Cejudo Fernández
Colabora con Extracrew
Piloto de A330 y licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente es comandante en Iberia.
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