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电磁波辐射无处不在,对我们到底影响多大一

发布时间:2023/3/30 17:43:34   

首先可以肯定一点是,防辐射服的确是起作用的。我们这里讨论的只是贴近百姓居家生活的科学知识,不涉及专业领域的问题。

说到防辐射服,那么我们要首先了解一下,辐射是什么?辐射有什么危害?

接着分析防辐射的原理又是什么?防辐射的应对思路是什么?如何选择防护服。

第一,辐射

1,定义

在大自然中,只要是温度在绝对零度以上的物体,包括我们人体,都在以电磁波和粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式时刻不停地向外传送热量,而这种传递能量的方式就叫辐射。

光线、无线电波等电磁波的传播也叫辐射。

辐射有一个重要特点,就是它是“对等的”。不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。

分类

辐射分为电离辐射与非电离辐射两类。电离辐射包括宇宙射线、X射线和来自放射性物质的辐射。非电离辐射包括紫外线、热辐射、无线电波和微波。

危害(原理很重要,概念略刻板)

3.1,电离辐射,拥有足够高能量的辐射,可以把原子电离。

一般而言,电离是指电子被电离辐射从电子壳层中击出,使原子带正电。由于细胞由原子组成,电离作用可以引致癌症。一个细胞大约由数万亿个原子组成。

3.2,非电离辐射不会电离物质,而会改变分子或原子之旋转,振动或价层电子轨态。非电离辐射对生物活组织的影响被研究的时间并不长。

但,不同的非电离辐射可产生不同之生物学作用(暂不展开,以后专门探讨)。

第二,防辐射在防什么?

防服,防的是电磁辐射。防服服装最早应用的是军工行业雷达通讯兵。直观想想就猜得出辐射的危害会有多大了。

1,电磁辐射(注意:电离辐射和非电离辐射效果都可能会有)

1.1,电场和磁场的交互变化产生的电磁波,电磁波向空中发射或泄露的现象,叫电磁辐射。我们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。

电磁辐射有一个电场和磁场分量的振荡,分别在两个相互垂直的方向传播能量。

电磁波不需要依靠介质传播,各种电磁波在真空中速率为光速。

举例说,正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射,从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁频谱中射频一般定义,是指频率约由3千赫至吉赫的辐射。

1.2,电磁辐射分两个级别,工频段辐射(50Hz/60Hz)、射频电磁波(~Hz)。另有微波(10^9Hz)暂不考虑。

这个标准很重要,一定要记住:

工频段国家安全标准电场强度为v/m,磁感应强度为0.1mT(10-3T);

射频电磁波的国家安全标准限值为40μW/㎝2;

常用公式

库仑定律:F=kQq/(r^2);

电场强度:E=F/q

点电荷电场强度:E=kQ/(r^2);

2,常见的电磁辐射源:

在充分享受电气化时代方便与舒适的同时,也日渐感受到电磁辐射的危害。一般来说,雷达系统、电视、手机和广播发射系统、微波医疗设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等都是可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射源。

第三、辐射的危害

1,日常生活中辐射源安全距离各是多少?

1.1,距离家用电器较近时典型的电场强度值(距离30厘米)

来自德国辐射安全联邦办公室,年

电器电场强度(V/m)

立体声收音机

电熨斗

冰箱

搅拌器

烤面包机80

电吹风80

彩电60

咖啡机60

吸尘器50

电炉8

电灯泡5

目前标准限值

很多人看到了各种家用电器周围的磁场强度值的时候感到很惊讶。磁场强度的大小与设备的大小、复杂程度、用电多少、和产生噪声多少都没有必然联系。

不仅如此,就算表面上相似的设备之间,磁场的强度会非常的不同。例如,一些电吹风的周围会有非常强的磁场,另外一些电吹风几乎不会产生任何磁场。磁场强度的不同与产品的设计有关。

1.2,家居和工作场所常见的电器的磁场(磁感应)强度典型数值。

测量是在德国进行的,所有的这些电器都是工作在50Hz的交流电下。值得注意的是,实际的暴露值会随着产品的品牌型号和使用距离变化很大。

电器

3厘米距离(T)30厘米距离(T)1米距离(T)

电吹风6–.01–70.01–0.03

电动剃须刀15–.08–90.01–0.03

真空吸尘器––.13–2

荧光灯40–.5–20.02–0.25

微波炉73–4–80.25–0.6

便携式收音机16–.01

电炉1–.15–0.50.01–0.04

洗衣机0.8–.15–30.01–0.15

电熨斗8–.12–0.30.01–0.03

洗碗机3.5–.6–30.07–0.3

电脑0.5–.01

冰箱0.5–1.70.01–0..01

彩电2.5-.04–20.01–0.15

大多数家用电器在30cm的距离产生的磁场强度完全在公众安全标准的限值T(0.1mT)以下,正常的使用距离用黑体标出。

这张表格主要说明了两点:

第一个,各种电器周围的磁场强度都会随着你远离它们而迅速减小。

第二个,大多数的家用电器不会在非常靠近身体的时候工作,在大多数家用电器周围30厘米的距离,比公众的安全标准上限T(50Hz)(60Hz是83T)低倍以上。

2,日常生活辐射源重点说明

2.1,高压电的电力传输线

某些中小城市及大量村镇依然存在居民点临近电力传输线的现象。直接在高压线的下方,地面的磁通量密度可以达到几T。在远离电力线的住户中,背景电磁场强度可以达到0.2T(10-6T,远小于标准值)。

在电力线下方的电场强度可以高达10kV/m(远大于标准值)。所以要同时参考这两个参数来衡量辐射危害!电场和磁场强度会随着与电力线的距离增加迅速减小。在50米到米的距离,电磁场的强度通常会和远离高压输电线的区域的强度差不多。

此外,相比于房屋外面同样地点测到的值,房屋的墙壁可以明显降低电场强度。

2.2,手机辐射与手机基站辐射

手机和基站等电磁辐射不会影响人身健康,这本是科学界共识,在国外也从来不是个问题,但在中国却引起了公众恐慌。究其原因,运营商为竞争而散布的辐射谣言是源头,当初推广CDMA手机时,某运营商打出了“绿色手机”的伪概念,拿低辐射作为卖点,用欺骗公众的手段来提高竞争力。

其实CDMA手机的辐射功率并不比GSM小,GSM手机峰值功率2W,实际使用过程中,只在1/8的时间发射,所以最大平均功率为mW,而CDMA是连续发射的,最大平均功率也约为mW,两种差别不大。

公众不必知道具体原理,只凭常识就能判断CDMA手机辐射与GSM大体相当,因为两种手机的电池容量差不多,除系统运行所需要基相同的能量外,其余能量都辐射出去了,两者的待机和连续通话时间又差不多,若CDMA手机辐射功率远小于GSM的话,那余下的能量哪里去了?难道能量守恒定律不成立了吗?

智商税虽然一直在交,希望能少交一点算一点吧!

基站发射功率虽然比手机大,但由于手机距离人体近,综合比较后,还是手机对人体的辐射量更大得多。

因害怕辐射而抵制基站是最笨的做法,没有之一,因为手机与基站的距离远了,手机使用者反而要遭到更强的辐射,这恐怕是抵制者们所没有想到的。

运营商已经为当初的辐射谣言付出了代价,基站很难进入小区了,到处被居民驱赶,把基站伪装成灯杆和大树的招数也已经不灵了。时至今日,仍有运营商打虚假的绿色牌,还在做这种饮鸩止渴的傻事,真令人叹为观止。

2.3,电视机和电脑屏幕

电脑屏幕和电视机都会产生静电场和不同频率的交变电磁场。

但是一些笔记本电脑和台式电脑使用的液晶显示屏(LCD)不会明显增加电场和磁场的强度。现代电脑拥有的导电电脑屏幕可以将屏幕产生的静电磁场的强度降低到家中和工作场所中正常的背景电磁场类似的强度。

在正常使用的距离(距离屏幕30厘米到50厘米),交变磁场的磁通量密度通常小于0.7T(工频),正常使用距离的交变电场强度范围从1V/m以下到10V/m不等。

2.4,微波炉

这是给大众带来过极大的恐慌的设备,家用微波炉会有效的屏蔽使得泄漏到微波炉外面的电磁场降低到了无法检测到的强度。不仅如此,泄漏出的微波随着与微波炉距离的增大很快的减小。符合生产标准的微波炉不会对用户造成任何危害。

2.5,安全检查系统

商店里的防盗系统会使用可以被出口的通电线圈探测到的标签来工作。当商品被购买扫码的时候,线圈产生的电磁场一般不会超过安全准则的限制。访客控制系统以类似的方式工作,标签被放进了钥匙圈或者身份卡中。

金属探测器和机场安检系统会产生强度高达T的强磁场,金属物品的存在会干扰这一磁场。

距离探测器很近的时候,磁场强度会接近甚至偶尔超过安全准则限值。但是这并不会构成健康的威胁(这一点的原理无法描述,因为我也不相信)。

2.6,电动列车和有轨电车

长途列车会有一个或者多个与旅客车厢分开的专门发动机车厢。因此乘客暴露的电磁场主要来源于列车的供电系统。

长途列车乘客车厢的磁场强度在接近地面的时候可以达到几百T(记得安全值T!),在车厢内其他位置会有低一些的值(几十T)。电场强度可以达到V/m。

居住在铁路沿线的居民会遇到头顶的供电线产生的磁场,强度不同国家有所不同,一般会与高压电线的磁场强度相当。

一些列车和有轨电车的发动机和牵引设备位于乘客车厢地面的下方。在发动机正上方最近的车厢地面区域,磁场强度可以达到几十T。强度会随着与车厢地面的距离增大迅速减小,乘客身体上部暴露的强度已经大大降低。(结论:乘车有风险!选位置的唯一标准:远离发电机组。具体支撑结论的数据暂时找不到。)

2.7,电视和收音机

当你在家中为自己的立体声收音机选择电台的时候,是否想过熟悉的缩写AM和FM代表着什么?

收音机信号因为携带信息方式的不同分为调幅(AM)和调频(FM)两种。

调幅广播用来远距离传播信号,调频广播覆盖更局部的区域,但是会提供更好的声音质量。

调幅广播由很大的天线阵列来发送信号,可以达到几十米高,发射场所公众人士禁止入内。在天线和电缆附近的暴露强度可以很高,但是这只会影响维修工人,不会影响普通公众。

电视和调频广播天线比调幅广播天线小很多,以阵列的形式安装在高塔的顶部。塔的本身只作为支撑结构。在塔底附近的暴露强度在安全标准限值内,公众进入这些区域有时是可以的。小型的本地电视和广播天线有时安装在建筑的顶部,如果是这样的话,可能有必要对进入屋顶进行限制。

德国辐射安全联邦办公室测量了各种不同的职业和公众电磁场暴露情况,0名人士每天暴露的磁场强度。他们中的所有人全天24小时都戴着个人测量器。测量的结果各不相同,但是平均每天的暴露量是0.10T。这个数值比公众的暴露标准限值T低至0分之一,比职业的暴露限值T低至0分之一。

不仅如此,城市中心区居民的暴露情况显示农村地区和城市地区生活的人士暴露值没有明显不同。居住在高压电线附近的居民的暴露量和普通人群的暴露量区别也很小。有点超出常识观点,但实际情况就是如此。

要点总结:

家庭中背景电磁场强度主要来源于电力传输和分配设备,以及家用电器。

不同电器产生的电磁场强度会明显不同。电场和磁场的强度都会随着与电器距离的增大而迅速减小。在各种情况下,家用电器周围的电磁场强度远远小于安全准则的限值。

只要公众不近距离接近雷达设施、广播天线和手机基站,就不会受到超过安全准则限制的射频电磁场。

很多调查显示出日常居住环境的电磁场下的暴露强度是非常小的。

3,电磁辐射的主要影响

3.1,人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。表现为热效应和非热效应两大方面。

1)热效应。人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。

体温升高引发各种症状,如心悸、头胀、失眠、心动过缓、白细胞减少,免疫功能下降、视力下降等。

产生热效的电磁波功率密度在10MW/CM;微观致热效应1MW-MW/CM;浅致热效应在10MW/CM以下。当功率为0W的微波直接照射人时,可在几秒内致人死亡。

2)非热效应。人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场将遭到破坏,人体也会遭受损害。

这主要是低频电磁波产生的影响,使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变,对人体造成严重危害,可导致胎儿畸形或孕妇自然流产;影响人体的循环、免疫、生殖和代谢功能等。

对人体的非热效应体现在以下几个方面:

神经系统:人体反复受到电磁辐射后,如条件反射性活动受到抑制,出现心动过缓等。

感觉系统:低强度的电磁辐射,可使人的嗅觉机能下降,当人头部受到低频小功率的声频脉冲照射时,就会使人听到好像机器响,昆虫或鸟儿鸣的声音。

免疫系统:长期接触低强度微波的人和同龄正常人相比,体液与细胞免疫能力下降。

内分泌系统:低强度微波辐射,内分泌功能受到显著影响。

遗传效应:微波能损伤染色体。动物试验已经发现;用微波照射老鼠,会引起受伤者智力迟钝、平均寿命缩短。

累积效应

热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前(通常所说的人体承受力—内抗力),再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。

对于长期接触电磁波辐射的群体,即使功率很小,频率很低,也可能会诱发想不到的病变,就引起警惕。预防措施除了远离辐射源,还应该积极补充抗氧化剂如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、番茄红素、葡萄籽、虾青素等含量多的食品。

3.2,除了专业深奥的危害知识,人们到底担心电波什么?担心电波引起焦虑、心跳、引起头痛、易怒,长期接触会引起癌症,尤其是居住在高压线附近等等。然而,所有这一切都没有得到证实,同样,也没有得到肯定的驳斥。

特别强调对孕妇来说,电磁波引发胎儿畸形的担心大可不必。因为胎儿在我们厚厚的腹部皮肤和细胞组织的保护下,并且还有羊水隔绝着。然而,人们仍在质疑电磁波是否会引发自然流产和早产。对此,科学研究仍然是空白,没有任何肯定或否定的结论。

结论:面对这种缺乏确定结论的情况,孕妇应当谨慎地避免接触电磁波。

第四、辐射防护

1,防护的三大原则

1.1时间防护:不论何种照射,人体受照累计剂量的大小与受照时间成正比。

1.2距离防护:某处的辐射剂量率与距放射源距离的平方成反比。

1.3屏蔽防护:就是在人与放射源之间设置防护屏障。因为射线穿过原子序数大的物质,会被吸收很多。常用的屏蔽材料有铅、钢筋水泥、铅玻璃等。

2,重视生活防辐

很多上班族,尤其是“电脑一族”会采取种种防护措施来进行自我保护——防辐射毯衣服、面罩,防辐射保护膜等。其实,就连家中的部分建材也具有辐射,如天然大理石、瓷砖等,因此建议家中要经常通风。

日常生活中要减少使用小家电的时间,最好不在电脑主机正后方工作,当手机充电时不打电话。

不过防辐射最好的方法还是躲,尽量远离辐射物或者尽量减少接触辐射源的时间和频率,医院的身体检查,像CT、X光、透视等,不宜频繁地做这些检查。由于CT检查的放射量较大,而女性比男性对放射线更敏感,特别是孕妇,严禁做CT检查。

3,健康食物防辐

除了生活中注意防辐射外,人们更愿意用食补的方式来中和电磁辐射。要多吃富含维生素B的食物,如胡萝卜、油菜、卷心菜及动物肝脏等。这些食物有利于调节人体电磁场紊乱状态,增加机体抵抗电磁辐射污染的能力。

另外,富含蛋白质、番茄红素和水溶性膳食纤维的食物可多食用,如海带含有丰富的碘、钙、铁、维生素A等营养成分,可有效对抗辐射;油菜、青菜、芥菜、卷心菜中的碱性成分,可溶解沉淀于细胞内的毒素;猪血、黑木耳等,可与人体含辐射的金属微粒发生反应,使之溶解排出。

4,辐射防护服

4.1,防辐射服经历了四代:

第一代铜镍等涂层面料,不透气、颗粒易散落,对人体有害,不可洗,已经淘汰;

第二代采用不锈钢纤维面料,面料太厚、防护能力有限,纤维丝易断,正逐渐被淘汰;

第三代为银纤维面料,防护能力强,以桑蚕丝银纤维为代表,天然蛋白与银纤维混纺,既保持了超强电磁辐射防护力,又增加了服装穿着性。

第四代纳米银离子真空高能束流电镀技术,导电性能,防辐射效果,抗氧化性获得质的飞跃,该技术是世界最先进的银纤维处理技术,也是防辐射效果最为理想的面料。,

4.2,防辐射服制作原理

防辐射服是利用服装内金属纤维构成的环路产生感生电流,由感生电流产生反向电磁场进行屏蔽。

金属良导体可以反射电磁波,即当金属网孔径小于电磁波波长(波长=光速/频率)1/4时,则电磁波不能透过金属网。

市面上所有的孕妇防辐射服均是采用这种原理制成,面料中含有导电金属纤维或导电银纤维,其中金属纤维指的是不锈钢金属纤维,银纤维指的是将纳米银离子渗透到锦纶纤维中形成的一种复合纤维,两种纤维均具有良好的导电性,所以可以起到屏蔽电磁波的作用。

4.3,防辐射服发展历史

1、喷涂工艺,即将金属漆喷涂在纺织布料上,形成片状屏蔽层,优点是屏蔽效果好,可达60DB以上,这种防辐射服缺点是不透气,不能弯曲,较笨重,如同一块薄铁皮一样,只能当里子使用。

2、镀膜涂层工艺,使金属颗粒附着在纺织原料的经纬交叉点之间,形成点状屏蔽层,这种防辐射服屏蔽值可达50DB以上,具有一定的透气性,但这种防辐射服金属颗粒易剥落,不能洗涤防辐射服和揉搓,使用时间久了屏蔽值会下降,这种防辐射服也不适合直接与人体接触。

3、金属纤维与纯棉纤维混纺工艺,也就是把金属抽成细丝,在面料内部形成网状结构,这种防辐射服的优点是透气性好、可洗涤,屏蔽效果不会降低,这种防辐射服屏蔽值在30DB以上,但金属纤维防辐射服由于是金属丝织成,纤维中不可避免的会有细小的毛刺,贴身穿着的话,会引起不适,部分人群甚至会引发湿疹、瘙痒等症状,另外,纺线中的金属丝会因洗涤护理不当,容易折断,影响使用效果。

4、防辐射服产品是银纤维离子织物,这种防辐射服采用吸收转化原理,将有害电磁波进行吸收并转化为热能散发掉,避免了二次污染,是国际上最先进的电磁屏蔽技术,同时由于织物中富含大量金属阳离子。而且这种防辐射服面料柔软舒适,耐洗耐磨,是最适合民用的防护材料。

5、深海沉淀技术的应用,深海沉淀科技是欧洲军工和机械大量应用的技术,将金属块通过特殊装置置入大海深处浸泡,在适合的深海海水流速,超低温度和强静压力,和多汰化合物使金属块内部产生物理变化,使金属韧性、抗压强度和抗氧化性方面大大提升,经测试,经现代工艺生产后,有效屏蔽辐射可以达到60DB,是最好的防护技术。

6、桑蚕丝与银纤维混纺工艺,桑蚕丝银纤维防辐射服手感较普通防辐射服更柔软轻盈。

7、经过纳米银离子真空高能束流电镀技术加工后的银纤维与纯棉纤维混纺工艺。这种防辐射面料无论从导电性能,防辐射效果,还是抗氧化性都获得质的飞跃,也致使其每平米含银量比其他表面镀银面料高出许多,面料柔软舒适,透气性好、可洗涤,绿色环保,对人体无任何副作用,是防辐射效果最为理想的面料。

8、彩银纤维混纺工艺,是采用电解的方法。将彩银渡到织物纤维的表面,使纤维象用银丝的织物。这种防辐射服具较高的防辐射能力。区别与其他产品的不能贴身穿,不能洗涤的特性,其特殊的加工工艺,经测试,抗氧化程度和耐洗涤远远高于银纤维织物,有效屏蔽辐射可以达到70DB。

误区

许多孕妈咪在买防辐射服时用衣服包裹手机来检测其防辐射效果,并且在不同的商场、不同的品牌之间进行比较,这种检测方法并不科学。

由于电磁波同时具备近区场和远区场两种辐射,近区场与远区场主要是以电磁波的波长半径来区分的,而对人体造成直接和较大危害的主要是近区场电磁波辐射,远区场的电磁波辐射一般对人体的危害比较小。

我们平时说的防辐射主要是防近区场的电磁波辐射,而手机基站发射的电磁波属于远区场,手机所接收的也是远区场电磁波信号。随着科技的发展,这种发射和接收的信号都在不断地加强,原先那些不能接收信号的电梯和大楼现在都能接收。这就说明远区场的电磁波覆盖面越来越大,手机的接通率也就越来越高,而用手机测试的方法来证明是不是防辐射显然是不科学的,也是不正确的。

屏蔽原因

能不能包住手机信号主要是看阻挡的电磁波频率是哪个波段,如针对手机基站的发射频率就能包住,不过那是针对的远区场电磁波辐射,而远区场的电磁波辐射对人体的危害是微乎其微的,我们所要防止的是近区场的电磁波辐射,那才是对人体构成直接危害的重点。

所以,能不能包住手机不是鉴别防辐射功能好坏的标准,鉴别的唯一标准还是检测报告。



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