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什么是電磁輻射,電磁波,電磁波譜

更新時(shí)間:2014-10-29點(diǎn)擊次數(shù):2857

1)電磁輻射

    人類一直生活在電磁環(huán)境里。人類生存的地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng),其表面的熱輻射和雷電都可產(chǎn)生電磁輻射。此外,太陽(yáng)及其他星球也自外層空間*地產(chǎn)生電磁輻射。那么,什么是電磁輻射呢?按照《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB 8702-88)的解釋,電磁輻射是指能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。根據(jù)《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》(GB/T 4365-1995)中規(guī)定的定義為:

    A.能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象。

    B.能量以電磁波形式在空間傳播。

    即電磁輻射是指以電磁波形式通過空間傳播的能量流,且限于非電離輻射。

2) 電磁波

     電磁波是電磁場(chǎng)的一種運(yùn)動(dòng)形式。電與磁可以說是一體兩面,根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,只要存在變化的磁場(chǎng)就會(huì)激發(fā)渦旋電場(chǎng),而渦旋電場(chǎng)一般說來也是隨時(shí)間變化的,因而它又反過來激發(fā)變化的磁場(chǎng)。這樣,只要空間有變化的磁場(chǎng)存在,就一定有電場(chǎng)同時(shí)存在,反之亦然。若在某處有一振源,可以產(chǎn)生交變的電流或電場(chǎng),就會(huì)在自己周圍激發(fā)交變磁場(chǎng),交變磁場(chǎng)又可激發(fā)交變電場(chǎng),兩者互相激發(fā),閉合的電場(chǎng)線和磁場(chǎng)線就會(huì)像鏈條一樣一環(huán)套一環(huán),在空間中傳播開來,從而形成了電磁波,已發(fā)射出去的電磁波,即使在激發(fā)它的波源消失之后,仍將繼續(xù)存在并向前傳播。

3 )電磁波譜

    按電磁波的頻率(或波長(zhǎng))把各種電磁波排列起來,稱為電磁波譜。該波譜以頻率從高到低排列,可以劃分為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波。習(xí)慣上電磁波區(qū)段的劃分如表1。(注:γ射線和X射線屬于電離輻射,但它們本質(zhì)上都屬于波長(zhǎng)極短的電磁波)

表1   電磁波區(qū)段的劃分                             

 

頻段

波長(zhǎng)

頻率

產(chǎn)生原因

主要用途

無線電波

極低頻(ELF)

10Mm~1Mm

30Hz~300 Hz

電磁振蕩

潛艇通信、遠(yuǎn)距離通信、地下巖層通信等

特低頻(ULF)

1Mm~100km

300 Hz~3kHz

甚低頻(VLF)

100km~10km

3kHz~30kHz

低頻(LF)

10km~1km

30kHz~300kHz

廣播

中頻(MF)

1km~100m

300kHz~3MHz

AM電臺(tái)

高頻(HF)

100m~10m

3MHz~30MHz

電臺(tái)廣播

甚高頻(VHF)

10m~1m

30MHz~300MHz

電臺(tái)電視臺(tái)廣播

微波

特高頻(UHF)

1m~0.1m

300MHz~3GHz

手機(jī)通信、無線網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)、微波爐等

超高頻(SHF)

0.1m~0.01m

3GHz~30GHz

*頻(EHF)

0.01m~0.001m

30GHz~300GHz

紅外波段

紅外線(IR)

1mm~760nm

---

分子振動(dòng)

醫(yī)療、通訊、軍事等

可見光

760nm~380nm

---

電子躍遷

人體感知

紫外線

長(zhǎng)波紫外線(UVA)

380nm~320nm

---

儀器分析、消毒滅菌等

中波紫外線(UVB)

320nm~275nm

---

短波紫外線(UVC)

275nm~200nm

---

X射線

10nm~0.01nm

---

醫(yī)學(xué)成像、工業(yè)探傷等

γ射線

<0.01nm

---

原子核衰變裂解

放射治療等

             

4 )電磁輻射影響人體的機(jī)理

    電磁輻射危害人體的機(jī)理主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等。

   (1)熱效應(yīng):人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機(jī)體升溫,從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。

   (2)非熱效應(yīng):人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng),它們是穩(wěn)定和有序的, 一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾,處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)將遭到破壞,人體也會(huì)遭受損傷。

   (3)累積效應(yīng):熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)對(duì)人體的傷害具有累積效應(yīng), 其傷害程度會(huì)隨時(shí)間和影響程度發(fā)生累積,久而久之可能導(dǎo)致*性病變。

5 )電磁輻射污染源的種類

  (1)廣播電視發(fā)射設(shè)備,主要部門為各地廣播電視的發(fā)射臺(tái)和中轉(zhuǎn)臺(tái)。
  (2)通信雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備,包括短波發(fā)射臺(tái)、微波通信站、地面衛(wèi)星通信站、移動(dòng)通信基站等。
  (3)工業(yè)、科研、醫(yī)療高頻設(shè)備。
  (4)交通系統(tǒng)電磁輻射干擾,包括:電氣化鐵路、輕軌及電氣化鐵道、有軌電車、無軌電車等。
  (5)電力系統(tǒng)電磁輻射,高壓輸電線包括架空輸電線和地下電纜,變電站包括發(fā)電廠和變壓器電站。
  (6)家用電器電磁輻射,包括計(jì)算機(jī)、顯示器、電視機(jī)、微波爐、電磁爐、無線、手機(jī)等。

6 )日常生活中電磁輻射污染防護(hù)

表2是日常生活中經(jīng)常接觸的可能產(chǎn)生電磁輻射的電器及防護(hù)措施

電器

電磁輻射類型

防護(hù)措施

計(jì)算機(jī)

高頻

減少接觸時(shí)間

微波爐

微波

遠(yuǎn)離輻射源(2m以上),減少接觸時(shí)間

手機(jī)

微波

減少使用時(shí)間,勿長(zhǎng)時(shí)間貼身放置

電視機(jī)

高頻

增大接觸距離(保持4~5m)

冰箱

高頻

不要放置在客廳等經(jīng)常接觸的地方,經(jīng)常給散熱管除塵

電磁爐

極低頻

WHO將極低頻電磁場(chǎng)歸為一類致癌物,應(yīng)盡量減少使用時(shí)間,使用時(shí)至少距離40cm以上

電吹風(fēng)機(jī)/剃須刀

高頻

開啟和關(guān)閉時(shí)應(yīng)盡量離頭部遠(yuǎn)一點(diǎn),不要長(zhǎng)時(shí)間使用

電熱毯

工頻

變熱后應(yīng)切斷電源(拔掉插頭),青少年與老人不要使用,孕婦不應(yīng)使用

    此外,應(yīng)注意不要把家中的電器擺放得過于集中,盡量避免多種家用電器同時(shí)啟用,日常飲食可多吃胡蘿卜、西紅柿、海帶、豆類、動(dòng)物肝臟等富含維生素和蛋白質(zhì)的食物,增強(qiáng)肌體抵抗電磁輻射的能力;孕婦可以在使用電器時(shí)穿著孕婦裙,可以有效降低自身和胎兒所接觸的電磁輻射。

7 )我國(guó)電磁輻射污染防治相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

   我國(guó)現(xiàn)行的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)主要由衛(wèi)生部和環(huán)保部(以前的國(guó)家環(huán)??偩郑┲朴?。

(1)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

    GBZ 2.2-2007 工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 第2部分:物理因素

    GBZ/T 189-2007 工作場(chǎng)所物理因素測(cè)量

    GB 9715-1988 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

(2)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

    GB 8702-1988 電磁輻射防護(hù)規(guī)定

    HJ/T 10.2-1996 輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法

    環(huán)發(fā)[2007]114號(hào) 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法(試行)

8 )電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器概況

電磁輻射測(cè)量?jī)x器根據(jù)測(cè)量目的分為非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x和選頻式輻射測(cè)量?jī)x。

(1)非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x

    非選頻式寬帶輻射測(cè)量?jī)x又叫綜合場(chǎng)強(qiáng)儀,其目的是檢測(cè)電磁輻射污染強(qiáng)度和分布,通過測(cè)量評(píng)價(jià)電磁輻射強(qiáng)度是否對(duì)空間內(nèi)的人員和設(shè)備產(chǎn)生影響。

(2)選頻式輻射測(cè)量?jī)x

    選頻式輻射測(cè)量?jī)x又叫頻譜分析儀或測(cè)試接收機(jī)。這類儀器用于環(huán)境中低電平電場(chǎng)強(qiáng)度、電磁兼容、電磁干擾測(cè)量。除場(chǎng)強(qiáng)儀(或稱干擾場(chǎng)強(qiáng)儀)外,可用接收天線和頻譜議或測(cè)試接收機(jī)組成的測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)校準(zhǔn)后,用于環(huán)境電磁輻射測(cè)量。

參考文獻(xiàn)

【1】張?jiān)路?,郝萬軍,張忠倫. 電磁輻射污染及其防護(hù)技術(shù). 冶金工業(yè)出版社,2010.

【2】周建明,高攸綱,徐小超,金宏彬. 通信電磁輻射及其防護(hù). 人民郵電出版社,2010.

【3】王秉杰. 核與輻射科普知識(shí)系列叢書——科學(xué)認(rèn)識(shí)電磁輻射. 遼寧大學(xué)出版社,2010.

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