La Terre est en permanence bombardée par des particules de très haute énergie en provenance de l'espace galactique et extragalactique. Ces rayons cosmiques ont des origines et des énergies diverses.

Ils résultent principalement du soleil, de l'explosion d'étoiles (supernovae) et de pulsars. Quand ils entrent en collision avec les noyaux de l'atmosphère, ils produisent une cascade de particules secondaires. Certaines atteignent le niveau du sol, et constituent une source de rayonnement. Ainsi, notre corps est traversé par des centaines de particules chargées par seconde. L'intensité du rayonnement subi croît avec l'altitude, l'effet protecteur de l'atmosphère diminuant quand on s'élève.

Les plus hauts débits de dose sont donc reçus par les cosmonautes lors des vols spatiaux (1 mSv par jour). Lors d'un voyage en avion à une altitude de 8000 mètres, la dose reçue est près de 100 fois plus grande qu'au niveau de la mer. Même si cette dose reste peu importante (le passager d'un vol Londres New York reçoit une dose de 0,032 mSv, l'équivalent d'une radiographie dentaire panoramique), cela mérite une surveillance pour les voyageurs réguliers et les équipages aériens.

Une partie des particules secondaires produites dans les gerbes cosmiques atteignent le niveau du sol, et constituent ainsi une source de rayonnement. Notre corps est traversé par des centaines de particules chargées par seconde (*) auxquelles s'ajoutent des millions de milliards de neutrinos.

Ce rayonnement cosmique s'est atténué en traversant l'atmosphère, qui joue le rôle de bouclier : le taux de radiation double à 1500 m par rapport au niveau de la mer et augmente plus encore lors d'un voyage en avion.

Même sans prendre l'avion, nous recevons des doses qui dépendent beaucoup de l'endroit où nous nous trouvons. Dans les premiers kilomètres de l'atmosphère, le taux de radiation double tous les 1500 mètres. Ainsi, les Indiens des Andes et les Tibétains de l'Himalaya reçoivent une exposition au rayonnement cosmique quatre fois supérieure à celle de Paris, Londres ou New-York.

L'exposition annuelle au niveau de la mer correspond à une dose de 0,27 mSv. Ceci tient compte de la protection limitée des bâtiments. L'exposition d'un individu dépend de l'altitude à laquelle il vit et de la fréquence de ses voyages aériens. L'exposition moyenne en France est d'environ 0,30 mSv.

Par ailleurs, le bombardement des atomes de l'atmosphère produit une petite quantité d'éléments radioactifs. C'est ainsi que le carbone-14 est généré lors d'un interaction d'un neutron d'une gerbe cosmique avec un atome d'azote de l'air.

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