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電磁輻射的危害與防護

來源:泰然健康網 時間:2025年07月11日 18:03

一、電磁輻射對健康的危害

各波段的電磁波雖然本質相同,但不同波長的電磁波與物質的作用并不相同。它們照射生物機體時,可引起生物組織不同程度的生物物理和生化的變化。電磁輻射危害人體的機理主要是致熱效應、非致熱效應。

1、致熱效應

人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機體升溫,從而影響到體內器官的正常工作。

致熱效應是指人體在高強度的電磁波下,吸收輻射能量,在體內轉化為熱量,產生生物反應。在電磁場作用下,由于射頻電磁場方向變化很快,使得人體內的極性分子迅速發(fā)生偶極子的取向作用,產生熱量。在取向過程中,偶極子與周圍分子發(fā)生碰撞摩擦而產生大量的熱。此外,當電磁場的頻率很高時,機體內的電解質溶液中的離子將在其平衡位置振動,也將電能轉化為熱能。

總之,致熱效應產生的方式主要包括:(1)生物組織在高頻電磁場中,由于極性分子反復快速取向轉動而摩擦生熱;(2)傳導電流生熱;(3)介質損耗生熱。

2、非致熱效應

人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩(wěn)定和有序的,一旦受到外界電磁場的干擾,處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞,人體也會遭受損傷。非致熱效應是不引起體溫變化的低強度作用下出現(xiàn)神經衰弱及心血管系統(tǒng)機能紊亂。對于交變電磁場,其生物活性隨波長減小而遞增。而作為電離輻射的X射線和γ射線被機體吸收后,會從原子水平的激發(fā)或電離開始,繼而引起分子水平的破壞,如蛋白質分子的破壞、DNA鍵斷裂和酶的破壞等,又進一步影響到細胞水平、組織器官以至整體水平的損傷等。?

3、微波對生物體的危害

微波是高頻電磁波,頻率約在300MHz~300GHz的電磁波稱為微波,對應的波長范圍為1米至一毫米。一定劑量的微波作用于生物體可產生致熱效應,由此給生物體內的不同部位帶來相應影響。

微波對神經系統(tǒng)的作用與照射方式、照射劑量等因素有關。短時間、小劑量照射,可加強大腦皮質的興奮過程;長時間、大劑量照射,可加強抑制過程,尤其以頭部作用最明顯。大劑量微波的作用,可影響自主神經的調解功能,引起血液循環(huán)、呼吸頻率的變化及皮膚和直腸的變化。

大劑量的微波輻射,可引起肺部極度充血,血管劇烈擴張,肺泡上皮脫落并有血液經毛細血管涌入肺泡腔,造成肺出血、水腫,可致死。但小劑量的微波對肺的炎癥有一定治療作用。

經常受微波照射的婦女可有月經不調、哺乳期泌乳不足。對于男性,當微波輻射使睪丸溫升超過35℃時,精子的產量即明顯減少或停止。

對于人的眼睛,當微波的功率密度大于10mW?cm-2,小于300mW?cm-2時,能使眼晶體產生可恢復性的損害。當功率密度大于300mW?cm-2時產生不可恢復性損害。

大劑量微波反復輻射皮膚會出現(xiàn)凝固性壞死,肌纖維與橫紋模糊不清。皮膚、肌肉在小劑量微波的輻射下,沒有明顯組織學變化。

二、電磁輻射危害防護

1. 電磁屏蔽機理

電磁屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播的一種方法,即限制從屏蔽材料的一側空間向另一側空間傳遞電磁能量。其作用原理是采用低電阻的導體材料,由于導體材料對電磁能流具有反射和引導作用,在導體材料內部產生與源電磁場相反的電流和磁極化,從而減弱源電磁場的輻射效果。

電磁波傳播到金屬材料的電磁屏蔽表面時,通常有3種不同機理進行衰減:一是在入射表面的反射衰減;二是未被反射而進入屏蔽體的電磁波被材料吸收的衰減;三是在屏蔽體內部的多次反射衰減。

反射衰減,就是電磁場射入金屬導體時,由電磁感應而產生感應電流。在這個感應電流的作用下,必然建立一個新的電磁場,從而將入射場能衰減。反射衰減的大小取決于屏蔽層與屏蔽層周圍介質之間的阻抗匹配情況。

吸收衰減,實質上是導體的熱損耗。它的產生完全是由于電磁場射入金屬屏蔽體時,因電磁感應而在金屬表面產生了感應電流,又由于金屬導體中特別是導體表面有一定電阻存在,必然在金屬屏蔽層內,產生熱損耗。

2. 屏蔽材料

(1) 表面導電材料

表層導電型屏蔽材料,包括導電涂料、金屬熔射、貼金屬箔和電鍍塑料等。尤其是導電涂料以其低成本和中等屏蔽效果,簡單實用且適用面廣等優(yōu)點占據(jù)電磁屏蔽材料的主要市場。

(2) 填充復合型屏蔽材料

由電絕緣性較好的合成樹脂和具有優(yōu)良導電性能的其它添加劑所組成,經注射成型或擠壓成型等方法制成各種電磁屏蔽材料制品。其中常用的合成樹脂有聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龍和熱塑性聚酯等。導電填料一般選用大尺寸的纖維狀與片狀材料。目前最常用的有金屬纖維、金屬片等,此外還有碳纖維、超導炭黑、金屬合金填料等。

(3)電磁屏蔽織物

國內外現(xiàn)已研制出用涂層法、電鍍法及復合紡絲法制造的電磁屏蔽織物,共混紡絲法正處于研制階段。

3.對電磁輻射區(qū)內工作人員的防護措施

推測或檢測到射頻功率密度超過50μW/cm2的區(qū)域,應認為是電磁輻射潛在危險區(qū)。

(1) 人員容易誤入的危險區(qū)域應設有警示標識。除非有緊急情況,凡經計算或用場強計測量超過50μW/cm2的區(qū)域,不允許人員在未采取防護措施的情況下進入。

(2) 應防止大功率信號發(fā)生器在試驗過程中放電,因為它將對其周圍區(qū)域內產生大于50μW/cm2的電磁輻射。在做此類操作時,應用假負載或其它吸收材料吸收其輸出能量。

(3) 應利用保護用品使輻射危害減至最小。必須保證在發(fā)射天線射束區(qū)內工作的維護人員穿好保護服裝。

(4) 應該禁止身上帶有金屬移植件,心臟起搏器等輔助裝置的人員進入電磁輻射區(qū)。

(5) 應給受到輻射源,電磁能和高壓裝置輻射的人員作定期身體檢查。

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