輻射傷害知多少(二)

1、輻射傷害知多少？（下）Comments| Tags 標(biāo)簽：健康, 原創(chuàng), 物理沐右 發(fā)表于 2010-11-27 05:11說完了核輻射，我們再來說說電磁輻射。顧名思義，電磁輻射就是電磁波的輻射，振蕩的電場和磁場在空間中以波的形式傳播就形成了電磁波，可見光就是一種電磁波，還有我們?nèi)粘Ｌ岬降膞光、紫外線、紅外光、微波還有無線電波，這些都是電磁波。電磁波具有波粒二象性，可以看作波，也可以看成一個(gè)個(gè)的光子，波長越短，光子能量越高見備注。在某些情況下，電磁波可以對生物體造成傷害，人們也經(jīng)常會(huì)對日常生活中的各種跟電有關(guān)的設(shè)備安全性產(chǎn)生懷疑。那么，電磁波究竟有可能對人有什么傷害呢？電磁波對人的傷害，簡單來

2、說有三種：（1）跟輻射傷害知多少？（上）里面介紹的核輻射一樣，波長很短的gamma射線、X光、紫外線甚至短波的可見光這樣光子的能量高于分子化學(xué)鍵鍵能（210電子伏）的電磁波，可以破壞蛋白質(zhì)和DNA等分子，造成傷害并有一定的可能誘發(fā)癌癥；（2）一些能被分子吸收的光，比如可見光、紅外光和微波（包括微波爐里面的輻射），如果高強(qiáng)度高的話，可以加熱人體造成燒灼傷害；（3）高強(qiáng)度的無線電波可以在人體內(nèi)形成感應(yīng)電流，對神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟的正常工作造成影響。電磁波波譜，從左到右，波長逐漸變長，光子的能量逐漸減小。（1）高能光子輻射在輻射傷害知多少？（上）里面提過，核輻射里的gamma射線是一種波長很短光子能量很高

3、的電磁波。而包括中子射線、alpha射線、beta射線、gamma射線等核輻射，再加上X光，這些可以統(tǒng)稱為電離輻射。因?yàn)檫@些射線都有可能引起物質(zhì)的電離。這些射線因?yàn)閱蝹€(gè)粒子的能量遠(yuǎn)高于分子的化學(xué)鍵能，可以破壞分子，造成傷害，引起變異甚至誘發(fā)癌癥。比如說，做過軀干的X光檢查之后醫(yī)生有時(shí)會(huì)告誡在下面幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)不要懷孕，就是為了避免因?yàn)閤光的輻射導(dǎo)致嬰兒的畸形。紫外線和波長較短的可見光的光子能量也大于某些分子的鍵能，它們并不能透過人體，但是也可能對皮膚造成類似的傷害。最近一些年，美國人頗為推崇曬成小麥色的皮膚，為了擁有健康的膚色，很多人在強(qiáng)烈的陽光下暴曬、或者用紫外線燈照射自己。我所在的地區(qū)地處

4、高原、日照強(qiáng)烈，好多美國人又喜歡暴曬，所以是美國皮膚病、皮膚癌高發(fā)的地區(qū)。為了避免紫外線的傷害，在強(qiáng)烈陽光下活動(dòng)的時(shí)候應(yīng)該涂抹防曬霜（為數(shù)不多的一種靠譜的防輻射產(chǎn)品）。（2）可見光、紅外和微波輻射：從陽光到微波爐和手機(jī)對于大部分可見光甚至更低頻的紅外、微波輻射波段，由于光子的能量比分子間化學(xué)鍵的能量小，是不可能破壞分子結(jié)構(gòu)的。如果波長合適（主要是紅外光），能夠被分子吸收（跟分子的振動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)恰好匹配），那么分子會(huì)吸收這種電磁波而使得分子運(yùn)動(dòng)變得劇烈；而微波波段的電磁波能夠驅(qū)動(dòng)某些極性分子（分子內(nèi)部有帶正電和負(fù)電的部分）做振蕩運(yùn)動(dòng)，使得分子之間互相碰撞，也會(huì)加劇分子的運(yùn)動(dòng)。總之，就是在這一波

5、段的電磁波的作用下將會(huì)使得人體溫度升高，有可能造成燒灼的傷害。太陽光匯聚起來可以引火做飯，就是因?yàn)榭梢姽獾牟ǘ文軌虮晃镔|(zhì)吸收產(chǎn)生熱量；微波爐就是利用電磁波驅(qū)動(dòng)水等極性分子振蕩運(yùn)動(dòng)以加熱食物（拓展閱讀：云無心的微波爐的那些傳言）。室溫下物體黑體輻射強(qiáng)度隨著波長的變化。另外，一切物體都在不斷地向四面八方輻射各種波長的電磁波，這就是“黑體輻射”的物理知識(shí)。輻射的不同波長電磁波的能量分布服從普朗克提出的黑體輻射定律。我們?nèi)粘Ｋ姷囊磺?，包括房子、車子、票子、還有每一位帥哥靚女等等，都在不停地以電磁波照射著周圍的一切，也持續(xù)受到著周圍一切的黑體輻射。按照室溫計(jì)算（300開爾文，27攝氏度），我們輻射的電

6、磁波強(qiáng)度最大的波長是約十個(gè)微米，處于紅外光的范圍里（見上圖），每平方厘米的皮膚每秒鐘輻射出的電磁波總能量為0.046焦耳。顯而易見，低強(qiáng)度的紅外光輻射對人體是完全無害的。值得注意的是，人的眼睛看不見紅外線，但是會(huì)被高強(qiáng)度的紅外線燒傷。盡管說從物理上來說“手機(jī)致癌”的說法并沒有道理，但是必須承認(rèn)，關(guān)于手機(jī)致癌的討論并沒有定論。在很多國家都有關(guān)于手機(jī)致癌的傳言，也有不少或正或負(fù)的關(guān)于手機(jī)是否致癌的研究，然而一直都沒有明確的論斷。世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究所（IARC）展開的全球迄今最大規(guī)模的手機(jī)安全研究顯示，使用手機(jī)與腦癌之間沒有明顯聯(lián)系9。關(guān)于“手機(jī)致癌”的問題，讀者們可以參考閱讀科學(xué)松鼠會(huì)的資訊

7、大規(guī)?！笆謾C(jī)是否致癌”研究結(jié)束，未得出結(jié)論10，以及松鼠奧卡姆剃刀關(guān)于手機(jī)輻射的文章手機(jī)輻射對人體健康沒有危害11。我個(gè)人并不認(rèn)為手機(jī)輻射有致癌的可能，但是長時(shí)間使用手機(jī)聊天對身心健康和手臂關(guān)節(jié)是不好的。（3）波長更長的無線電波對于波長更長的無線電波和長波無線電，包括廣播（FM/AM）、高壓輸電線和變壓器（50Hz）、和大部分家用電器（50Hz），要擔(dān)心的是感應(yīng)電流的危害。大家知道，導(dǎo)體在交變的電磁場里面會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，而人體可以看作導(dǎo)體，在電磁場里面也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。雖然說感應(yīng)電流也有熱效應(yīng)（電磁爐），但是對于正常環(huán)境下的人體來說這個(gè)熱效應(yīng)不會(huì)造成太大的影響（那需要的感應(yīng)電流太大

8、了）。但是，我們的神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官的正常工作是需要生物電信號(hào)交流和控制的，如果感應(yīng)電流超過一定的強(qiáng)度的話，會(huì)有可能干擾神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟的工作，使人感覺到不舒服。不過，電流對于人體的影響是需要高于一定的閾值的，低于閾值，人體是不會(huì)有感覺的。因此，對于天線、電視塔等強(qiáng)輻射源，只要我們離開他們適當(dāng)?shù)木嚯x，使得電場磁場低于一定的值，就不用擔(dān)心這個(gè)問題12；對于像高壓輸電線、變壓器還有一般的家用電器這些不是為了輻射電磁波而設(shè)計(jì)的設(shè)備，正常使用情況下的輻射是不會(huì)對人體造成危害的，不應(yīng)該擔(dān)心。根據(jù)電子設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則規(guī)定13，各級(jí)電壓導(dǎo)線邊線在計(jì)算導(dǎo)線最大風(fēng)偏情況下，距建筑物的水平安全距離如下：1千伏以

9、下為1.0米，1千伏至10千伏為1.5米，35千伏為3.0米，66千伏至110千伏為4.0米，154千伏至220千伏為5.0米，330千伏為6.0米，500千伏為8.5米。各種高壓輸電線，包括高速鐵路、公共交通用的高壓輸電線，只要保持適當(dāng)?shù)木嚯x，就不會(huì)對人體造成損傷。有一個(gè)流傳甚廣的“高壓線導(dǎo)致白血病”謠言，里面提到“牛津兒童癌癥研究中心的杰拉爾德德雷珀博士說，他領(lǐng)導(dǎo)的小組研究了3.5萬名在1962年至1995年間患白血病和其它癌癥的兒童，結(jié)果發(fā)現(xiàn)居住在高壓線下周圍100米以內(nèi)的兒童患病幾率略微大些”14。是否真有“杰拉爾德德雷珀博士”其人姑且不論，這種能夠只研究患癌癥的兒童就可以得出患癌癥幾

10、率的研究方法是值得大家警惕的。還有流言提到高壓線附近的磁場會(huì)致癌，甚至煞有介事地說磁場高于零點(diǎn)幾個(gè)微特斯拉（百萬分之一特斯拉）就有很高的幾率致癌，聳人聽聞而又不值一笑。因?yàn)閷?shí)際上地球表面的地磁場的強(qiáng)度就有約為50多微特斯拉，身處其中的我們大部分都健康生活，在這個(gè)基礎(chǔ)上增加一點(diǎn)點(diǎn)或者減少一點(diǎn)點(diǎn)，除了有可能影響某些依靠磁場導(dǎo)航的鳥類外，對生物體的生活不可能有任何影響。一些關(guān)于“防輻射”的流言 值得強(qiáng)調(diào)的是，只有單個(gè)粒子的能量高于分子鍵鍵能的輻射才有很小的可能傷害DNA甚至誘發(fā)胎兒畸形或者癌癥，其他的包括大部分可見光、紅外、微波、無線電波等等都不可能誘發(fā)胎兒畸形或者癌癥。流傳的“高壓線導(dǎo)致白血病”、

11、“手機(jī)輻射導(dǎo)致胎兒畸形”等等，都是沒有任何根據(jù)的謠言，沒有科學(xué)證據(jù)的支持。所謂的“防輻射孕婦裝”、“防輻射床單”、“防輻射手套”還有“防輻射圍裙”等等，往往是通過在紡織物里面織入金屬絲來屏蔽無線電波，并不能夠阻止電離輻射等對人體的傷害，根本不能達(dá)到聲稱的“防止胎兒畸形”的效果；而要完全屏蔽在低強(qiáng)度下對人完全無害的微波和無線電波波段的輻射，需要把整個(gè)身體都包裹在金屬里面才行。而對于所謂在電腦旁擺放“防輻射”的仙人掌和瓶裝礦泉水，沒有任何理由相信他們能夠達(dá)到“吸收電磁輻射”的效果。也沒有任何理由相信木耳和酸奶等食品能對核輻射或者電磁輻射的效果產(chǎn)生任何的影響，雖然它們很好吃，并且從某些角度來說對身體也很有好處。備注：光、電磁波和光子振蕩的電場和磁場在空間中以波的形式傳播就形成了電磁波，gamma射線、X光、紫外光、可見光、紅外光、微波、無線電波和長波無線電，這些都是電磁波。電磁波具有波粒二象性，光子就是量子化的電磁波，是電磁波能量的最小單位。光子