밴 앨런대(Van Allen Belt)는 지구 주변의 자기권 내에 존재하는 고에너지 하전 입자대이다. 정식 명칭은 밴 앨런 복사대(Van Allen radiation belt)라고도 불리며, 태양풍에서 기원한 대전 입자들이 지구 자기장에 붙잡혀 도넛 형태로 분포하는 영역을 가리킨다. 지구에는 내대와 외대의 두 개의 주된 방사선대가 존재하며, 경우에 따라 일시적으로 추가적인 방사선대가 생성되기도 한다.
밴 앨런대의 명칭은 1958년 이 방사선대의 존재를 확인하고 논문을 발표한 미국 아이오와대학의 물리학자 제임스 밴 앨런(James Van Allen, 1914~2006)의 이름에서 유래되었다. 1958년 미국의 인공위성 익스플로러 1호와 3호에 탑재된 검출기를 통해 그 존재가 최초로 확인되었으며, 이후 익스플로러 4호, 파이어니어 3호, 루나 1호 등에 의해 상세하게 매핑되었다.
내대(내부 방사선대)는 지표면으로부터 약 1,000km에서 12,000km 고도에 위치하며, 주로 수백 keV에서 100 MeV 이상의 에너지를 가진 고에너지 양성자와 전자로 구성된다. 내대의 고에너지 양성자는 우주선이 상층 대기의 원자핵과 충돌하여 생성된 중성자의 베타 붕괴에 의해 만들어진 것으로 추정된다. 외대(외부 방사선대)는 지표면으로부터 약 13,000km에서 60,000km 고도에 위치하며, 주로 0.1~10 MeV의 고에너지 전자로 구성된다. 외대는 내대보다 태양 활동의 영향을 더 크게 받으며, 입자 밀도와 분포가 크게 변동하는 특징이 있다.
2013년 NASA의 밴 앨런 프로브(Van Allen Probes) 탐사선은 태양의 코로나 질량 방출로 인해 일시적으로 생성된 세 번째 방사선대를 관측했다고 보고했다. 이 세 번째 방사선대는 약 4주간 유지되었다.
밴 앨런대는 지구 저궤도를 벗어나는 우주 비행체에 위협이 될 수 있다. 방사선대 내의 고에너지 입자는 위성의 전자 부품을 손상시킬 수 있으므로, 이 영역을 통과하는 위성은 방사선에 강화된 부품이 필요하다. 아폴로 우주 비행사들은 밴 앨런대를 빠른 속도로 통과하여 짧은 시간 동안만 노출됨으로써 방사선 피폭을 최소화하였다.
밴 앨런대와 유사한 방사선대는 태양계 내 다른 행성들에서도 발견된다. 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 강력한 자기장을 가지고 있어 방사선대가 존재하는 것으로 확인되었다. 반면 금성과 화성은 하전 입자를 가둘 수 있는 자기권 구조를 갖추지 못하여 방사선대가 존재하지 않는다.
