Kosmische straling bestaat uit kleine geladen deeltjes met een zeer hoge energie. In de lege ruimte kunnen die deeltjes enorme afstanden afleggen, maar als ze de dampkring van de aarde bereiken botsen ze op de daar aanwezige luchtmoleculen. Dat levert allerlei reacties op. De meeste kosmische deeltjes zijn afkomstig van bronnen buiten ons zonnestelsel. Die straling heeft zoveel energie dat een deel van de reactieproducten doordringt tot op leefniveau. We ontvangen dus allemaal een stralingsdosis door blootstelling aan (secundaire) kosmische straling uit de ruimte.

Ook de zon levert een bijdrage

De bijdrage van de zon varieert met de 11-jarige zonnecyclus en kan soms extreem zijn. Omdat de geladen deeltjes van de zon minder energie hebben, wordt alles in de dampkring geabsorbeerd. Op zeeniveau levert de zon dus geen bijdrage aan de dosis door kosmische straling. Maar op vlieghoogte, en zeker in de ruimte, is dat wel het geval. Extreme zonneactiviteit kan ook verstorende effecten hebben op satellietverbindingen, en daarmee op communicatiesystemen, gps-toepassingen en andere maatschappelijke voorzieningen.

Invloed magnetisch veld

Omdat kosmische deeltjes elektrisch geladen zijn, wordt hun baan beïnvloed door het magnetische veld van zon en aarde. Bij de polen vallen daarom veel meer deeltjes de dampkring binnen dan rond de evenaar. Kosmische straling is dus het hoogst rond de magnetische noordpool en de magnetische zuidpool, en het laagst rond de evenaar. Het noorderlicht en het zuiderlicht zijn lichteffecten die het gevolg zijn van botsingen van geladen deeltjes uit de ruimte met luchtmoleculen hoog in de atmosfeer.

Ontvangen dosis kosmische straling op leefniveau

De intensiteit van de kosmische straling neemt sterk af naarmate je dichter bij het aardoppervlak komt. Omdat de verzwakking van de kosmische straling afhangt van het aantal luchtmoleculen dat onderweg gepasseerd wordt, varieert het stralingsniveau met de luchtdruk. Bij hoge luchtdruk (veel luchtmoleculen) is de kosmische straling iets lager dan gemiddeld (meer verzwakking), en bij lage luchtdruk (minder luchtmoleculen) iets hoger (minder verzwakking). Het verschil tussen minimale en maximale waarde bedraagt ongeveer 10%. Als je in Nederland, ongeveer op zeeniveau, altijd buiten zou leven, dan zou je ieder jaar door kosmische straling een dosis ontvangen van ongeveer 0,32 mSv millisievert (millisievert). In werkelijkheid verblijven we gemiddeld 10% van het jaar buiten. In die tijd ontvangen we dus een dosis van 0,032 mSv. Omdat bouwmaterialen de kosmische straling deels afschermen is het kosmische stralingsniveau binnenshuis lager. Maar omdat we gemiddeld 90% van de tijd binnen zijn, lopen we binnen toch een hogere dosis op, van circa 0,19 mSv per jaar. Binnen en buiten opgeteld bedraagt de jaardosis door kosmische straling dus ongeveer 0,22 mSv.

Extra dosis door vliegen

Kosmische straling neemt snel toe met de hoogte. Op vlieghoogte is de kosmische straling ongeveer honderd keer sterker dan op zeeniveau en ook is de samenstelling anders (veel meer neutronen, bijvoorbeeld). Een vliegreis levert dus een extra dosis op, die bepaald wordt door de vlieghoogte, de lengte van de vlucht, de baan die gevolgd wordt en het moment in de 11-jarige zonnecyclus. Een 7.700 km kilometer (kilometer) lange vlucht van Amsterdam naar Vancouver (Canada), over IJsland en Groenland, levert bijna net zoveel dosis op als een 16.600 km lange vlucht van Amsterdam naar Sydney (Australië), over de evenaar. Bij een retourvlucht ontvang je in beide gevallen ongeveer 0,1 millisievert. Op basis van uitgebreid onderzoek is voor het jaar 2019 voor Nederlandse burgers een gemiddelde bijdrage berekend van 0,04 millisievert per jaar. Die dosis is niet gelijk verdeeld: 42% van de bevolking vliegt niet en loopt dus helemaal geen dosis op. Ongeveer 8% van de bevolking maakt vier retourvluchten per jaar of meer en loopt daardoor een dosis op van minimaal 0,10 mSv millisievert (millisievert) per jaar. De resterende helft maakt een, twee of drie retourvluchten per jaar en loopt zo een dosis op tussen 0,03 en 0,08 mSv per jaar.  Vliegpersoneel (piloten, stewardessen) ontvangt een veel hogere jaardosis, die op kan lopen tot ruim 5 mSv.