strict warning: Only variables should be passed by reference in /usr/share/drupal6/modules/book/book.module on line 559.

Επιπτώσεις: Τεχνολογικές και βιολογικές επιδράσεις των κοσμικών ακτίνων

Η ακτινοβολία επηρεάζει τις ηλεκτρονικές και άλλες τεχνολογικές συσκευές που είναι εκτεθειμένες σ΄ αυτή καθώς επίσης και τα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών. Με τον όρο ακτινοβολία εννοούμε εδώ ηλεκτρομαγνητικά κύματα (φωτόνια), ουδέτερα (νετρόνια) και ηλεκτρικά φορτισμένα ενεργητικά σωματίδια (ηλεκτρόνια, πρωτόνια, πυρήνες ηλίου που οναμάζονται επίσης σωμάτια-α και ιόντα άλλων χημικών στοιχειών τα οποία από εδώ και πέρα θα τα αναφέρουμε ως βαρέα ιόντα). Η αλληλεπίδραση με την ακιτνοβολία είναι δυνατόν να αλλάξει την σύσταση της ατμόσφαιρας. Ο ιονισμός επηρεάζει και τα αεροσκάφη γιατί επηρεάζει τις συνθήκες διάδοσης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η συνεχής ροή κοσμικής ακτινοβολίας που προέρχεται από τον χώρο εκτός ηλιακού συστήματος καθώς και η ροή τπου προέρχεται από τον Ήλιο επηρεάζουν την τεχνολογία και την ζωή εάν αυτή δεν ήταν προστατευμένη από το παχύ στρώμα της ατμόσφαιρας και το μαγνητικό πεδίο της Γης. Με την μεταβολή των συνθηκών του διαστημικού καιρού δημιουργείται μια πληθώρα διαφορετικών κινδύνων που προέρχονται από την ακτινοβολία.

Τα σωματίδια που απαρτίζουν την ακτινοβολία του διαστήματος μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: σε σωματίδια που παγιδεύονται από πλανητικές μαγνητόσφαιρες σε ζώνες ακτινοβολίας και σε εξωπλανητικά σωματίδια τα οποία περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια, πρωτόνια και βαρέα ιόντα όλων των στοιχείων του περιοδικού πίνακα.. Η εξωπλανητική συνιστώσα αποτελείται από σωματίδια εξωγαλαξιακής κοσμικής ακτινοβολίας και ηλιακά ενεργητικά σωματίδια τα οποία συνδέονται με ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας. Στη συνέχεια εξετάζεται η επίδρασή τους στην τεχνολογία και στους ζωντανούς οργανισμούς. Αναλύονται τα υπολογιστικά μοντέλα που είναι διαθέσιμα και ο ρόλος των μετρητών νετρονίων για την παρακολούθηση και πρόβλεψη της εξωπλανητικής ακτινοβολίας.

Τεχνολογικές επιπτώσεις

Τα ενεργητικά σωματίδια μπορούν να επιδράσουν άμεσα στον εξοπλισμό των διαστημοπλοίων ακόμα και στα αεροπλάνα με δύο τρόπους:

  • Τα ενεργητικά σωματίδια μπορούν να ιονίσουν τα άτομα μετατοπίζοντας τα μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Για παράδειγμα ηλιακά πάνελ σε διαστημόπλοια τα οποία εξέρχονται από την γήινη ατμόσφαιρα παύουν να λειτουργούν εξαιτίας των βλαβών που προέρχονται από τα ενεργητικά σωματίδια. Ένα γεγονός μεγάλης κλίμακας που σχετίζεται με ενεργητικά ηλιακά σωματίδια μπορεί σε διάστημα λίγων ημερών να προκαλέσει βλάβες ίδιας έκτασης με αυτές που προκαλούνται από την χρήση διάρκειας ενός έτους κάτω από την επίδραση μόνο γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων. Οι μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες του τεφλόν μπορούν επίσης να αλλάξουν όταν το υλικό έχει εκτεθεί σε μεγάλες δόσεις ακτινοβολίας καθώς επίσης και σε χρώμα που χρησιμοποιείται για θερμική ρύθμιση. Όλα αυτά μειώνουν το χρόνο ζωής του εξοπλισμού.
  • Στα single event effects (SEE) η βλάβη προέρχεται από ένα μεμονωμένο ιονίζον σωματίδιο το οποίο διαπερνά μια μικροηλεκτρονική συσκευή. Η δημιουργία ζευγών ηλεκτρονίων – οπών που προέρχεται από το προσπίπτον ενεργητικό σωματίδιο μπορεί να επηρεάσει την συνήθη απόκριση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Single event upsets (SEU) παράγονται κυρίως από βαρέα ιόντα από πρωτογενών κοσμικών ακτίνων ή από δευτερογενείς κοσμικές ακτίνες που δημιουργούνται από ένα πρωτόνιο υψηλής ενέργειας. Μπορούν να προκαλέσουν εσφαλμένες εντολές σε υπολογιστές πάνω σε διαστημόπλοια ενώ τα ‘latch-ups’ είναι ανώμαλες καταστάσεις ηλεκτρονικών συσκευών όπου αυτές πλέον δεν αποκρίνονται στα σήματα εισόδου. Η χειρότερη περίπτωση του SEEs είναι τα burn outs, δηλαδή η μόνιμη και μη αναστρέψιμη βλάβη του κυκλώματος από παρασιτικές ροές ρεύματος. Ένας λόγος για την αυξημένη ευαισθησία των συσκευών αποτελεί το γεγονός ότι είναι πολύ μικρές σε μέγεθος με αποτέλεσμα ένα μεμονωμένο φορτίο να μπορεί να αποδώσει αρκετή ενέργεια ώστε να προκληθεί SEE.
  • Τα ενεργητικά ηλεκτρόνια μπορούν επίσης να προκαλέσουν διάφορες βλάβες όταν εισέλθουν μέσα στο διαστημόπλοιο και αποδώσουν την ενέργεια και το ηλεκτρικό τους φορτίο. Κάποια στιγμή αυτό θα προκαλέσει μια αποφόρτιση η οποία εμποδίζει την λειτουργία των οργάνων και των ανιχνευτών, δημιουργεί εσφαλμένες ενδείξεις και οδηγεί στην διάβρωση των υλικών. Το βάθος της διείσδυσης καθώς και η περιοχή που δημιουργούνται τα προβλήματα εξαρτάται από την ενέργεια του σωματιδίου.

Προκειμένου να αποφευχθούν τα παραπάνω προβλήματα τα υλικά και οι συσκευές κατασκευάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ανθεκτικές στους διάφορους τύπους βλαβών που μπορεί να προκληθούν από σωματίδια. Η ανθεκτικότητα που επιδιώκεται εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσεται ηνένταση των σωματιδίων καθώς και από τον αριθμό των ηλιακών γεγονότων, δηλαδή από την φάση του ηλιακού του κύκλου η ακριβής πρόβλεψη του οποίου αν είναι δυνατή είναι πολλή χρήσιμη για τον καθορισμό των προδιαγραφών που απαιτούνται για συγκεκριμένους δορυφόρους.

Εφόσον όμως ο διαστημικός καιρός και ιδιαίτερα η ροή των σωματιδίων μεταβάλλονται υπάρχουν περίοδοι όπου τέτοιες επιχειρήσεις πρέπει να αποφεύγονται. Για παράδειγμα η εκτόξευση ενός αεροσκάφους ή η λειτουργία διαστημικών οχημάτων σε περιόδους έντονων γεγονότων που σχετίζονται με ηλιακά ενεργητικά σωματίδια ειδικότερα όταν οι επιχειρήσεις αυτές πραγματοποιούνται σε τροχιές που περνάνε από τους πόλους.

Η λειτουργία αεροσκαφών σε διαδρομές που περνάνε από τους πόλους επηρεάζεται επίσης από ενεργητικά σωματίδια καθώς επίσης και από τα δευτερογενή σωματίδια που αυτά δημιουργούν στην ατμόσφαιρα της Γης γιατί τα σωματίδια αυτά μπορούν να προκαλέσουν μεταβολές στην κατάσταση της ατμόσφαιρας – ειδικότερα σ΄ αυτή της πολικής ατμόσφαιρας η οποία προστατεύεται λιγότερο από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Τα πολυάριθμα πρωτόνια χαμηλών σχετικά ενεργειών τα οποία μπορούν αν διεισδύσουν μέσα στην ατμόσφαιρα μέχρι και σε ύψος 50 – 70 χιλιόμετρα από το έδαφος ιονίζουν την πολική ιονόσφαιρα. Η επίδραση αυτή ονομάζεται ‘polar cap absorption’ (PCA), γιατί ο αυξημένος ιονισμός δημιουργεί μια αυξημένη απορρόφηση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε χαμηλές συχνότητες όπως αυτά που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με αεροπλάνα. Τα πολιτικά αεροπλάνα κατά την διάρκεια έντονων γεγονότων (Ιανουάριος 2005) αλλάζουν την πορεία τους και πετούν σε χαμηλότερα ύψη με σκοπό να επανακτήσουν την δυνατότητα επικοινωνίας με τους σταθμούς ελέγχου.

Η μαγνητόσφαιρα της Γης δεν αποτελεί πάντα ασπίδα προστασίας αλλά κρύβει και κινδύνους. Ο ηλιακός άνεμος αποδίδει συνεχώς ενέργεια στο σύστημα η οποία απελευθερώνεται με την μορφή εκρηκτικών γεγονότων τα οποία ονομάζονται μαγνητοσφαιρικές υποκαταιγίδες. Η ροή ενεργητικών σωματιδίων που δημιουργείται κατά την διάρκεια των γεγονότων αυτών μέσα στην μαγνητόσφαιρα δημιουργεί φόρτιση των διαστημοπλοίων στους δορυφόρους επικοινωνίας. Αυτά τα γεγονότα συμβαίνουν υπό συνθήκες ήσυχου Ηλίου όταν τα ταχέως κινούμενα ρεύματα ηλιακού ανέμου από τις στεμματικές οπές είναι ιδιαιτέρως ικανά να μεταφέρουν ενέργεια στην μαγνητόσφαιρα της Γης.

Πίσω στην αρχική σελίδα


Βιολογικές επιπτώσεις

Τα ενεργητικά σωματίδια μπορούν να αποτελέσουν πιθανό κίνδυνο για την υγεία, αφού προκαλούν βλάβες στα κύτταρα. Όταν ένα ενεργητικό σωματίδιο προσπίπτει σε ένα κύτταρο θα αποδώσει μέρος της ενέργειας του αλληλεπιδρώντας με τα ηλεκτρόνια των μορίων που αποτελούν το κύτταρων. Η συνέπεια αυτής της αλληλεπίδρασης εξαρτάται από το είδος και την ενέργεια του ενεργητικού σωματιδίου (πρωτόνιο, ιόν, ηλεκτρόνιο, νετρόνιο, φωτόνιο). Οποιαδήποτε βλάβη προκληθεί στα μόρια, ειδικός το DNA, μπορεί να έχει μελλοντικές επιπτώσεις στο κύτταρο, όπως να επηρεάσει την ικανότητα να διαιρείται και να διατηρεί την δομή του. Η δυσλειτουργία των κυττάρων μπορεί με την σειρά της να επηρεάσει τον ιστό και τα όργανα, στα οποία ανήκουν.

  • Η λειτουργία ενός κυττάρου που έχει υποστεί βλάβη είναι δυνατόν να αποκατασταθεί από μόνη της. Εάν αυτό δεν συμβεί το κύτταρο πεθαίνει. Εάν πεθαίνουν πολλά κύτταρα, το όργανο παύει να λειτουργεί σωστά.
  • Εάν η αποκατάσταση δεν ολοκληρωθεί, το κύτταρο μπορεί να καταφέρει να διαιρεθεί κάποιες φορές, αλλά μπορεί να μεταφέρει ορισμένες βλάβες στα θυγατρικά κύτταρα. Η δυσλειτουργία πολλών θυγατρικών κυττάρων μπορεί να προκαλέσει σημαντική ή και οριστική βλάβη του οργάνου. Κύτταρα που έχουν υποστεί βλάβες και επιζούν αποτελούν πρόδρομο καρκινικών κυττάρων.

Η κοσμική ακτινοβολία είναι υπεύθυνη για δύο τύπους βλαβών στους ζωντανούς οργανισμούς:

  • Υψηλές δόσεις ακτινοβολίας αποτελούν άμεση απειλή για την υγεία ή ακόμα και την ζωή. Αυτός είναι ένας κίνδυνος που αφορά στις επανδρωμένες έξω από την γήινη μαγνητόσφαιρα. Τα γεγονότα ηλιακών ενεργητικών σωματιδίων αποτελούν μεγάλη απειλή για τις πτήσεις στην Σελήνη ή τον Άρη. Το γεγονός της 4ης Αυγούστου 1972 συνέβη κατά την περίοδο των πτήσεων της αποστολής Απόλλων στην Σελήνη. Οι συνέπειες θα ήταν τραγικές αν ήταν σε εξέλιξη κάποια πτήση. Γι αυτό η ασφάλεια των αστροναυτών είναι θέμα μείζονος σημασίας για μελλοντικές επανδρωμένες πτήσεις.
  • Οι μικρές δόσεις ακτινοβολίας μπορεί να μην έχουν άμεσες και παρατηρήσιμες επιπτώσεις αλλά συνδέονται με κινδύνους που εκδηλώνονται μακροπρόθεσμα. Τέτοιους κινδύνους αντιμετωπίζουν τα πληρώματα των διαστημικών αποστολών ακόμα και αεροσκαφών που πραγματοποιούν συχνά ταξίδια σε περιοχές της γήινης ατμόσφαιρας όπου είναι εκτεθειμένα σε υψηλές δόσεις ακτινοβολίας, όπως για παράδειγμα οι πολικές περιοχές.

Ο χάρτης δείχνει τις δόσεις ακτινοβολίας όπως μετρήθηκαν στον ρωσικό διαστημικό σταθμό MIR μέσα στα πλαίσια του πειράματος Nausicaa που πραγματοποιήθηκε French Space Agency CNES κατά την διάρκεια έκθεσης σε αυξημένη ακτινοβολία από ηλιακά ενεργητικά σωματίδια τον Οκτώβριο 1989. Η διάμετρος του κύκλου μας δίνει το ρυθμό δόσης. Ο MIR, η τροχιά του οποίου βρίσκεται σε ύψος 420 km και έχει κλίση 51° σε σχέση με τον ισημερινό της Γης, περνά από τις πολικές περιοχές πάνω από τον Καναδά και τον Ειρηνικό ωκεανό νότια της Αυστραλίας. Οι δόσεις ακτινοβολίας που ελήφθησαν εκεί όπως φαίνεται από τις διαμέτρους των κύκλων είναι αρκετά υψηλότερες σε σχέση με εκείνες που ελήφθησαν σε άλλα πλάτη με εξαίρεση την περιοχή πάνω από τον νότιο Ατλαντικό ωκεανό όπου το μαγνητικό πεδίο είναι ασθενές. Εκεί, οι αυξημένες δόσεις ακτινοβολίας δεν οφείλονται σε ηλιακά γεγονότα αλλά σε σωματίδια που κινούνται μέσα στο μαγνητικό πεδίο της Γης.

Ραδιενεργές δόσεις λόγω κοσμικών ακτίνων

Οι επιδράσεις στην υγεία που προκαλούνται από έκθεση σε ακτινοβολία εξαρτώνται από το ποσό ενέργειας που απορροφάται από τον ιστό (όσο πιο ισχυρή είναι η ροή των σωματιδίων τόσο περισσότερη ενέργεια εναποτίθεται), καθώς επίσης και από το είδος των σωματιδίων, την ενέργεια τους και το συγκεκριμένο όργανο. Για παράδειγμα οι ακτίνες – Χ αποδίδουν ενέργεια σε ένα δεδομένο όγκο με σχετικά ομοιόμορφο τρόπο, ενώ τα νετρόνια αποθέτουν την ενέργεια τους πιο εντοπισμένα αναλόγως με τις πυρηνικές αλληλεπιδράσεις στους ιστούς. Τα νετρόνια μπορούν να προκαλέσουν οργανικές βλάβες πιο εύκολα απ’ ότι τα πρωτόνια υψηλής ενέργειας, τα ηλεκτρόνια ή οι ακτίνες γ.

Η ακτινοβολία που λαμβάνει τα πληρώματα διαστημικών σταθμών και αεροσκαφών πρέπει να παρακολουθείται γιατί η έκθεση σε χαμηλής ενέργειας ακτινοβολίας είναι αθροιστική. Η μονάδα που χρησιμοποιείται για να μετρήσει την αθροιστική επίδραση εκτεταμένης έκθεσης σε ακτινοβολία σχετικά χαμηλής έντασης είναι το Sievert (Rolf Sievert, Σουηδός Φυσικός 1896-1966). Εκφράζει το σύνολο της ακτινοβολίας που έχει απορροφηθεί από διάφορα όργανα του οργανισμού με συντελεστές βάρους που αφορούν 1) στο είδος του σωματιδίου (μεγαλύτεροι συντελεστές για σωματίδια άλφα και βαρείς πυρήνες, νετρόνια, πρωτόνια και τέλος φωτόνια και ηλεκτρόνια) και 2) το όργανο που έχει εκτεθεί στην ακτινοβολία προκειμένου να ληφθεί υπόψη η ευαισθησία του σε ιονίζουσες ακτινοβολίες.

Παραδείγματα δόσεων ακτινοβολίας

  • Η συνήθης δόση που οφείλεται στην δραστηριότητα της Γης είναι κατά μέσο όρο 2.4 mSv σε ένα χρόνο με αρκετά μεγάλες διαφορές μεταξύ διαφόρων χωρών. Στο επίπεδο της θάλασσας η συνεισφορά των κοσμικών ακτίνων είναι 0.3 mSv.
  • Η δόση ακτινοβολίας που λαμβάνεται κατά την διάρκεια ακτινογραφίας ποικίλει από 0.1 έως μερικές δεκάδες mSv, ανάλογα με το είδος της ακτινογραφίας.
  • Η τυπική δόση που λαμβάνεται κατά την διάρκεια ενός υπερατλαντικού ταξιδιού (Ευρώπη – Βόρεια Αμερική) από τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες είναι 0.05 mSv. Μπορεί να αυξηθεί σημαντικά από γεγονότα ηλιακών ενεργητικών σωματιδίων (έχει παρατηρηθεί έως και 10σια αύξηση σε περιπτώσεις μέγιστης έκθεσης σε ένα γεγονός – αλλά αυτά τα γεγονότα είναι αρκετά σπάνια και σύντομα έτσι ώστε να μην μπορούν να μεταβάλλουν σημαντικά την ετήσια δόση). Πληρώματα αεροσκαφών και άτομα που ταξιδεύουν συχνά μπορούν να συσσωρεύσουν δόσεις μερικών mSv ετησίως.
  • Οι αεροπορικές εταιρείες δεσμεύονται πλέον από τον νόμο να ελέγχουν ότι τα μέλη του πληρώματος δεν λαμβάνουν, όπως και κάθε εργαζόμενος, δόση υψηλότερη από 100 mSv μέσα σε 5 χρόνια και ότι η μέγιστη ετήσια δόση δεν ξεπερνά τα 50 mSv. Σε περίπτωση εγκυμοσύνης η δόση δεν πρέπει να ξεπερνά το 1 mSv μέχρι το τέλος της εγκυμοσύνης αφού το έμβρυο είναι περισσότερο εκτεθειμένο στην ακτινοβολία.
  • Ο μέγιστος ρυθμός δόσης ακτινοβολίας στο πείραμα MIR/Nausicaa είναι 2 mSv/h και παριστάνεται με τον μεγάλο κύκλο στον χάρτη.
  • Μια διαστημική αποστολή στον Άρη συνδέεται με δόση ακτινοβολίας γύρω στο 1 Sv που οφείλεται σε γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες. Αυτό δεν περιλαμβάνει τις δόσεις από μεγάλα γεγονότα ηλιακών σωματιδίων οι οποίες μπορεί να είναι αρκετά υψηλότερες ακόμα και θανατηφόρες εάν δεν έχουν ληφθεί κατάλληλα μέτρα προστασίας.

Αξίζει να σημειώσουμε ότι επειδή η κλίμακα Sievert προσδιορίζει τον κίνδυνο που οφείλεται σε έκθεση σε ακτινοβολία χαμηλής ενέργειας (στοχαστικά φαινόμενα) δεν έχει νόημα να μιλάμε για τιμές πάνω από 1 Sv.

Περισσότερες πληροφορίες: http://www.sievert-system.org/WebMasters/en/index.html

Πίσω στην αρχική σελίδα


Μοντελοποίηση, παρακολούθηση και πρόβλεψη της ροής σωματιδίων στην ατμόσφαιρα της Γης

Κώδικες υπολογιστή

Η ανάλυση του περίπλοκου διαστημικού περιβάλλοντος και των επιδράσεων του στα διαστημικά συστήματα οδήγησε στην ανάπτυξη εμπειρικών ή ημι-εμπειρικών μοντέλων από διαφορετικούς οργανισμούς, που εργάζονται ο ένας ανεξάρτητα από τον άλλο. Σχετικά με τις κοσμικές ακτίνες το πιο γνωστό και ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο είναι το Cosmic Ray Effects on Micro-Electronics (CREME), που ανέπτυξε η NASA, και το οποίο είναι προσβάσιμο μέσω του διασυνδέσμου Space Environment Information System (SPENVIS), που ανέπτυξε η ESA. Και τα δύο είναι εύχρηστα μέσω του διαδικτύου.

Ένα μοντέλο γαλαξιακών κοσμικών ακτινών προβλέπει το φάσμα της ροής σωματιδίων για όλα τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα από το υδρογόνο μέχρι το ουράνιο και για ενέργειες από 1 έως 10,000 MeV/νουκλεόνιο. Το φάσμα ενέργεια-ροή σωματιδίων μετατρέπεται σε φάσμα linear energy transfer (LET), το οποίο είναι μια σημαντική παράμετρος προκειμένου να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις που έχει το διαστημικό περιβάλλον στα μικροηλεκτρονικά. Αποτελεί επίσης σημαντικό βήμα για τον υπολογισμό του αριθμού των SEUs.

Ένα παράδειγμα φάσματος LET μέσω της εφαρμογής του SPENVIS για να αναπαρασταθεί το διαστημικό περιβάλλον και να υπολογιστούν οι ρυθμοί SEU παριστάνεται στο σχήμα για διαστημόπλοιο σε γεωστατική τροχιά στο χρονικό διάστημα από 14 έως 18 Ιουλίου 2005. Λαμβάνονται υπόψη οι παρακάτω υποθέσεις: γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες (GCR; M=1), 90% ελάχιστο επίπεδο κοσμικής ακτινοβολίας (M=3), GCR και μια ισχυρά ιονισμένη ανώμαλη συνιστώσα (M=4), συνήθης ροή εκλάμψεων και μέση σύσταση (M=5), συνήθης ροή εκλάμψεων και ελάχιστη σύσταση (M=6), 10% ελάχιστη ροή εκλάμψεων και μέση σύσταση (M=7) και ελάχιστη ροή εκλάμψεων και ελάχιστη σύσταση (M=12).

Παρακολούθηση και πρόβλεψη της ροής σωματιδίων με τους μετρητές νετρονίων

Οι μετρητές νετρονίων κατέχουν ρόλο-κλειδί στην παρακολούθηση και πρόβλεψη της εξωπλανητικής ακτινοβολίας:

  • Παρέχουν χρήσιμα προειδοποιητικά σήματα που ποικίλουν από μερικά έως κάποιες δεκάδες λεπτά πριν από την μαζική άφιξη σωματίων χαμηλών ενεργειών – δεκάδες έως εκατοντάδες MeV- στην περιοχή της Γης, εάν ένα υπάρχει ένα δίκτυο αρκετών σταθμών που να παρέχει δεδομένα υψηλής ανάλυσης σε πραγματικό χρόνο.
  • Τα δεδομένα των μετρητών νετρονίων καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό της ακτινοβολίας σωματιδίων στο διαστημικό περιβάλλον και για διαφορετικά ύψη μέσα στην ατμόσφαιρα. Παρέχουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με της αλληλεπιδράσεις των γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων με το πλάσμα και τα μαγνητικά πεδία στην ηλιόσφαιρα, που μπορούν να προειδοποιήσουν για την προσέγγιση διαπλανητικών διαταραχών. Σε αντίθεση με τους δορυφόρους, η λειτουργία των μετρητών νετρονίων δεν επηρεάζεται από τέτοια γεγονότα .

Η έκθεση στην ακτινοβολία των πληρωμάτων πρέπει να ελέγχεται όπως συμβαίνει με το προσωπικό πυρηνικών αντιδραστήρων και ακτινολογικών τμημάτων στα νοσοκομεία, (η σχετική ευρωπαϊκή οδηγία του 1996 έχει ενσωματωθεί στην νομοθεσία του κάθε κράτους). Οι μετρητές νετρονίων παρέχουν τα βασικά δεδομένα για την παρακολούθηση της προσπίπτουσας ροής κοσμικών ακτίνων που στην συνέχεια μετατρέπεται σε ρυθμό δόσης ακτινοβολίας με την βοήθεια των εμπειρικών μοντέλων.