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【电磁科普】电磁场对健康有害吗?

来源:核与辐射安全科普系列丛书之七—电磁辐射 时间:2021-07-26

一、电磁场从哪里来

电磁场看不见、摸不着,却无处不在。生活环境中电磁场的来源可分为天然电磁场和人工电磁场两类。

天然电磁场指的是自然中产生的电磁场。首先,地球本身就是一个大的磁场,不同地理位置的地磁场强度也不相同,一些鸟类和鱼类在迁徙时就是利用地磁场导航的;众所周知,太阳光也是电磁波,属于一个特定的波段,还有雷电和其他星球产生的电磁波,这些都是自然产生的,人类就是在这种环境中进化,并与自然形成了一种和谐。

随着科学的发展,人类发明了许多利用电磁能工作的设施,这些设施会向环境中发射电磁波或产生电场、磁场。例如,我们的生活用电会产生极低频电磁场,收听广播利用的是无线电波,手机、微波炉利用的是更高频率的微波。

二、电磁场对健康有害吗

电磁场对健康有害吗?这是大家对电磁场普遍关心和困扰的问题。自从十八世纪中后期起,应用于生活中电磁场潜在的健康影响就开始受到了科学界的关注。在二十世纪初期,由于电灯和电话的广泛推广与应用,大家曾普遍担心家庭中的电线及电话线会带来电磁场对健康的影响,但这一情况并没有出现。理解并适应新的技术,做一个科学理性的现代公民,这是我们大家面临的一个重要的与科学素质教育相关的选择,也是科学界和政府部门需要不断提升科学普及的意义所在。

电磁场对健康有害吗?这一问题的回答,不能够直接告诉您“有害”或者“无害”。简单的回答可以说“是否有害要看您的环境监测值是多少,满足了规定的限值标准,就可以认为是无害的”。

三、电磁场的生物效应

生物效应是组织或细胞对刺激或环境改变所产生的可以测量的反应。这些改变对健康不一定有害,就像饮用咖啡或者在闷热的房间里睡觉会使心跳加快一样。电磁场的生物效应是指生物体对电磁场曝露的生理反应。不同频率电磁场的作用机理是不同的。国际非电离辐射防护委员会( ICNIRP)组织专家评述了目前国际上已进行并经过专家认可的科学实验,综述了不同频率电磁场对人体影响的机制。

四、不同频率电磁场对人体的生物效应

(1)在100kHz以下频率,其对生物体的主要作用机制是在组织中产生感应电流。例如,工频电场能够影响生物体的表面的电荷分布,导致电流从身体向地面流动;工频磁场能够在生物体内产生环状电流。电流的大小由外部的磁场强弱决定。如果外部场强足够大,则产生感生电流会导致神经和肌肉刺激。

(2)100kHz~10GHz频段,频率为100kHz时,主要感觉是神经出现麻刺感,当频率达到10MHz皮肤就会发热。当频率由10MHz升高到10GHz时,发热就成为吸收电磁能的主要效应,主要是全身及局部的热效应。

(3)10GHz~300GHz频段,主要作用机制为热效应,但此频段的电磁场渗入组织的深度非常有限,能量吸收主要发生在体表。

需要指出的是,以上效应只有在电磁场强度足够大(远大于限值)时才会引起。我们一般日常的生活中所能接触的电磁场水平是很低的,不会引起这些反应。

五、不是一回事:电磁辐射与电离辐射

在电磁波谱中,X射线和γ射线具有更高的频率,这些电磁波携带的能量足以破坏分子化学键,能够使物质电离,故称作电离辐射。对于日常生活中利用到的电力、无线电、微波等,由于其处于电磁波谱中频率相对低、波长相对长的一端,它们的光子能量比较低,并不能使物质原子或分子产生电离,故又称为非电离辐射。

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