電離輻射與電磁輻射

1、位是一樣的吧。秉承著大媽語(yǔ)言的原則,頻率越高的電磁波，輻射能也就越高電離輻射與電磁輻射首先簡(jiǎn)單地說(shuō)下兩者：1.電離輻射是一種可以把物質(zhì)電離的輻射，電離輻射對(duì)生物是危險(xiǎn)的。不是所有的 輻射都是電離輻射。2.電磁輻射的另一個(gè)通俗名字叫 電磁波，高能量（高頻率）電磁輻射是電離輻射， 只有這部分電磁輻射是危險(xiǎn)的。接下來(lái)是詳細(xì)解釋。咱們先從定義來(lái)一點(diǎn)一點(diǎn)走起吧。輻射是什么？輻射，指的是能量以波或是次原子粒子移動(dòng)的型態(tài)傳送。輻射指能量從輻射源向外所有方向直線放射。一般可依其能量的高低及電離物質(zhì)的能力分類為電離輻射或非電離輻射。一般普遍將這個(gè)名詞用在電離輻射。一一維基百科好吧，Wiki解釋的略抽象。我盡量用

2、大媽語(yǔ)言解釋一下，就是說(shuō)輻射是指的能量的傳遞，電磁波（電磁輻射）是一種以波的形式傳遞能量的輻射。輻射也可以是指一些粒子（中子電子阿耳法粒子等）移動(dòng)傳遞能量。高能量的電磁波在穿過(guò)物質(zhì)的時(shí)候有將物質(zhì)電離的能力，具有這種能力的電磁波我們稱它為電離輻射；高能量的中子電子阿耳法粒子束也具有這種能力，也可以被稱為電離輻射。電離是指的物質(zhì)的原子由中性不帶電轉(zhuǎn)變成帶電的離子，而產(chǎn)生這種效應(yīng)的原因是由于電荷被電離輻射從電子殼層中擊出，使原子帶電。那什么樣的電磁波可以使物質(zhì)電離呢？上面提到了高能量，那么什么樣的電磁波具有高能量呢？首先要澄清一點(diǎn)這里說(shuō)的高能量是指的輻射能，也就是電磁波的載體光子所具有的能量，也就是

3、電磁波本身的特性，并不是指的電磁場(chǎng)的能量，盡管單 參考輻射能公式，下圖，h為普朗克常數(shù)，c為光速，欄目達(dá)(就是那個(gè)入) 為波長(zhǎng)：那么現(xiàn)在討論的問(wèn)題就來(lái)到了電磁波頻率上了，我們來(lái)看看電磁波是怎樣根據(jù)頻率 來(lái)分類的：上面是頻率，左到右越來(lái)越低單位是赫茲， 下面是波長(zhǎng)，左到右越來(lái)越長(zhǎng)單位是米。 我們從右到左來(lái)解釋一下吧：首先是長(zhǎng)波(LongLong radioradio waveswaves)，波長(zhǎng)超過(guò)1千米，頻率低于 300kHz，如果按 照頻率分類長(zhǎng)波要包含低頻(30k - 300kHz )，甚低頻(3k - 30kHz)，特低頻(300 -3kHz)，超低頻(30 - 300Hz )和極低頻(

4、小于 30Hz )。這些低頻電磁波主要是在一些奇怪的領(lǐng)域，比如地質(zhì)探測(cè)潛艇通訊之類交流電產(chǎn)生的電磁波輻射(50Hz / 60Hz)也是在這個(gè)范圍內(nèi)的。長(zhǎng)波中頻率相對(duì)較高的被 稱為低頻頻段(30kHz - 300kHZ )的電磁波被用于一些衛(wèi)星定位系統(tǒng)和無(wú)線校時(shí)。鑒于無(wú)數(shù)朋友問(wèn)高壓電的輻射問(wèn)題，在這里再補(bǔ)充幾句好了。無(wú)論是多少千伏還是 多少萬(wàn)伏的高壓電線，變電站，高壓電塔，變壓器，還是家里用的電線，以及所有 沒(méi)有提到的和能源用電有關(guān)的設(shè)備，它們的工作頻率 在中國(guó)都是5050赫茲。這種頻率的電磁輻射的波長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)6千千米，按照電磁輻射發(fā)射天線的理論分析，想要發(fā)射這種波長(zhǎng)的電磁輻射，那么其天線的尺寸也要

5、達(dá)到上千千米才能做到。所以對(duì)于50 Hz的輸電設(shè)施來(lái)說(shuō)，只能在其很近距離的周圍產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)， 很難做 到向外輻射能量。然后是無(wú)線電波(RadioRadio waveswaves)，也稱為 射頻波(RF - Radio frequency)。波長(zhǎng)范 圍1毫米至1千米，頻率范圍 300kHz至300GHz。圖中可見(jiàn)其相對(duì)較低頻率段包 括無(wú)線電通訊常用的 調(diào)幅(AMAM )以及調(diào)頻(FMFM )頻率范圍。無(wú)線電波中頻率較高 部分(頻率 300MHz至300GHz部分)也稱為微波(MicrowaveMicrowave)。無(wú)線電波主 要用途是通訊。額外提一點(diǎn)就是微波有個(gè)很有名的用途就是微波爐，這個(gè)后面

6、關(guān)于電磁輻射危害部分再細(xì)說(shuō)。再之后是紅外線（IRIR - - InfraredInfrared ），其波長(zhǎng)在760納米至1毫米之間，頻率則是 300GHz至430THZ，另外鑒于越往后的頻率越高，為了避免出現(xiàn)T往上的P/E/Z/Y造成困擾，之后會(huì)用科學(xué)計(jì)數(shù)法來(lái)表示頻率：430THZ也就是4.3E14（4.3乘以10的 14 次方，也就是乘以 100,000,000,000,000,而 4.3E14 就是 430,000,000,000,000）。 而紅外線更多的被用于監(jiān)測(cè)熱源。再之后是可見(jiàn)光（VisibleVisible spectrumspectrum）,波長(zhǎng)范圍 380納米至 780納米，

7、頻率在1E14Hz量級(jí)?？梢?jiàn)光就是紅橙黃綠藍(lán)靛紫?？梢?jiàn)光之后是紫外線（UVUV UltravioletUltraviolet），波長(zhǎng)范圍10納米至400納米，頻率在1E14至1E16 Hz量級(jí)。自然界紫外線主要來(lái)自恒星輻射。最后兩種超高頻率電磁波則分別是X X射線（X X RayRay）以及頻率最高的伽瑪射線（丫RayRay） o X射線來(lái)自電子產(chǎn)生能量變化時(shí)以電磁波形式釋放的能量，伽馬射線來(lái)自 原子核從高能激態(tài)到低能基態(tài)過(guò)程中以電磁波形式釋放的能量。實(shí)際上X射線和伽瑪射線是有一部分頻率重合的，只是由于二者的成因不同因而命名也不同。同時(shí) 由于這兩種電磁波的波長(zhǎng)極短，可通過(guò)原子間空隙，因而可以穿

8、透物體。從波長(zhǎng)小于150納米幵始的電磁波，也就是頻率超過(guò)1.9E15赫茲的電磁波，可以 使物質(zhì)電離，也就是說(shuō)小波長(zhǎng)，也就是高頻率的一部分 紫外線，X X射線以及伽瑪射 線屬于之前提過(guò)的 電離輻射。終于說(shuō)到電離輻射了 一一電離輻射包括上面說(shuō)過(guò)的這三種高能電磁波，同時(shí)還包含：a射線（a粒子）、B射線（B粒子）、中子等高能粒子流，而被稱為宇宙射線的高能粒子射線則兩者皆有。電磁波的電離能力，隨著電磁波譜變化，電磁波譜中的丫射線、X射線幾乎可以電 離任何原子或分子。電磁波的頻率愈高，能量愈強(qiáng)，電離能力愈強(qiáng)。非電離輻射 是指與X射線相比之下波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波，由于其能量低，不能引起物質(zhì)的電離，故稱為非電離輻

9、射。如近紫外線與可見(jiàn)光、紅外線、微波和無(wú)線電波等 電離能力較弱的電磁波。所有概念介紹完畢，下面幵始說(shuō)危害：由于電離輻射會(huì)使物質(zhì)電離， 因而會(huì)破壞生物組織細(xì)胞的原子/分子結(jié)構(gòu)。大劑量電離輻射對(duì)生物體的危害是肯定的，小劑量則可以忽略。畢竟自然界中是存在天然電離輻射源的，而生物在地球上進(jìn)化了這么多年，早也已經(jīng)適應(yīng)了自然界的本底輻 射，自身的修復(fù)能力可以平衡掉小劑量電離輻射造成的傷害。這里中子彈和原子彈相比哪個(gè)人道一點(diǎn)？提到了大劑量電離輻射對(duì)生物體產(chǎn)生的危害。當(dāng)然核武器造成的這種輻射畢竟屬于特殊情況，日常生活中能夠接觸到的電 離輻射的機(jī)會(huì)其實(shí)非常少，而且劑量也非常小。那么日常生活中可能接觸到的電離輻射

10、有哪些呢？首先，如果看到這個(gè)標(biāo)志， 請(qǐng)不要隨意進(jìn)入該場(chǎng)所！我曾經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)一些輻射事故案例。舉個(gè)我某次出差時(shí)聽(tīng)到的例子，為避免不必要的麻煩我略去時(shí)間和具體地點(diǎn)，暫且 說(shuō)是在某工廠的輻照車間，有個(gè) 好奇心很強(qiáng)烈的年輕小伙，看到車間加速器機(jī)房閃 著幽幽藍(lán)光，于是趁半夜沒(méi)人偷偷繞過(guò)了安全連鎖門禁，在電子加速器幵機(jī)運(yùn)行時(shí) 溜進(jìn)了加速器室。好在設(shè)備已經(jīng)接近運(yùn)行周期的后半段， 所以他并沒(méi)有被照射過(guò)多。 但是！小伙依然醫(yī)院躺了多半年，急性放射病，皮膚嚴(yán)重灼傷，半邊臉被融化的那 種灼傷，唯一幸運(yùn)的是他撿回了一條命。 當(dāng)然了，這個(gè)案例極其特殊，工業(yè)輻照工廠通常都設(shè)有大量警示，嚴(yán)格的門禁，以 及有人看護(hù)的電離輻射控制

11、區(qū)域，而這也是輻射安全管理法規(guī)里明確規(guī)定的。在正 常情況下，公眾是沒(méi)有可能闖進(jìn)去的。但是的確會(huì)有違規(guī)操作或者安全連鎖設(shè)計(jì)不合理的情況存在，所以！如果看到電離輻射的標(biāo)志，尤其是工業(yè)環(huán)境下，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)工作人員允許的情況下千！萬(wàn)！不要隨便闖進(jìn)去！另外一點(diǎn)，新聞（放射源出沒(méi)請(qǐng)注意，看到不要舌L撿）里可能也曾經(jīng)報(bào)道過(guò)，曾經(jīng)有人在野外撿到過(guò)金屬放射源， 撿到的人覺(jué)得撿了個(gè)寶，亮閃閃不靈不靈的很美麗， 于是就裝兜里帶回家了。代價(jià)也是極其慘重的，白血病，截肢等等報(bào)道都曾見(jiàn)過(guò)報(bào)。放射源最后經(jīng)過(guò)追查無(wú)一例外是研究所或者工廠沒(méi)有經(jīng)過(guò)正確流程處理放射源，導(dǎo)致遺失等等（按照法規(guī)來(lái)說(shuō)這屬于極其嚴(yán)重的放射性事故，是要負(fù)法律

12、責(zé)任的）。 受害者當(dāng)然非常無(wú)辜，但后果已經(jīng)造成且無(wú)法挽回。這里也要提醒各位的就是，野外看到美麗亮閃閃的金屬塊，金屬球，或者任何一看 就不是天然存在的金屬物體，千！萬(wàn)！不！要！撿！而且馬上離得越遠(yuǎn)越好，如果愿意也可以報(bào)警。說(shuō)完極端情況，接下來(lái)，日常生活中可能接觸到電離輻射的場(chǎng)景包括：1.醫(yī)學(xué)檢查，包括 X光片，X光透視，CT掃描，PET-CT掃描，放射性同位素 造影等；放射治療，包括電子束，伽馬束，質(zhì)子束，重離子束等。這些都是利用電離輻射的穿透性，或者電離輻射可以殺死細(xì)胞的特性來(lái)加以利用。醫(yī)學(xué)檢查受到的 劑量通常會(huì)比較高，但醫(yī)生會(huì)權(quán)衡利弊，盡量少做，但也不用擔(dān)心。2.長(zhǎng)途飛機(jī)旅行。這主要來(lái)自宇宙

13、輻射，尤其是當(dāng)飛機(jī)穿越北極上空時(shí)由于可能會(huì) 更多一些。3.吸煙。香煙含有的釙-210，鐳-226及鉛-210這些放射性同位素，吸煙時(shí)這些同位 素會(huì)被吸入人體，在人體內(nèi)部對(duì)組織進(jìn)行內(nèi)照射。4.夜光表，煙霧探測(cè)器。含有微量金屬放射性同位素，但由于含量極小，對(duì)人體造 成的傷害可忽略。5. CRT顯示器。老式的CRT顯示器是基于電子管的應(yīng)用， 電子能量的變化會(huì)產(chǎn)生 X射線，所以其實(shí)是在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很小的 X射線的。但實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示其劑 量非常小，甚至還沒(méi)有柏油馬路瀝青產(chǎn)生的放射性高。除了以上提到的幾點(diǎn)，還會(huì)有很多其他的可能性，比如自然界存在的各種礦物神馬的例如上面說(shuō)到的瀝青礦。但基本除了第1條和第3

14、條之外，輻射劑量都是很小很小的。至于網(wǎng)上傳言各種關(guān)于電腦，路由器，手機(jī)，電視，機(jī)房等等各種電子設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電離輻射之類， 從原理上講這根本就是不可能的。畢竟這些電子設(shè)備的工作是產(chǎn)生的電磁波頻率僅僅是射頻范圍，既不可能有原子核反應(yīng)又不可能有電子束應(yīng)用所以不可能產(chǎn)生 X或者伽馬射線，也就不可能產(chǎn)生電離輻射。最后是非電離輻射的危害。非電離輻射日常生活中主要指之前提到的射頻范圍內(nèi)的電磁波，也就是無(wú)線電波。到目前為止，沒(méi)有任何科學(xué)實(shí)驗(yàn)或研究或事實(shí)數(shù)據(jù)能夠明確證明射頻電磁波會(huì)對(duì)生物體造成不良影響。經(jīng)過(guò)證實(shí)的非電離輻射對(duì)生物組織能夠產(chǎn)生的效果主要是其加熱效果，但需要很強(qiáng)并且集中指向的電磁場(chǎng)。一個(gè)典型的例子就是微波爐。微波爐加熱的原理是利用水分子的電偶極(ElectricElectric dipoledipole momentmoment )在電場(chǎng)中會(huì)轉(zhuǎn)向電場(chǎng) 的方向，當(dāng)微波進(jìn)來(lái)時(shí)，電場(chǎng)是來(lái)回變化，使得水分子為了要轉(zhuǎn)向電場(chǎng)方向而隨著電場(chǎng)轉(zhuǎn) 動(dòng)，這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)即為熱量的來(lái)源。 -維基百科除了微波爐里面，日常生活中能接觸到的最強(qiáng)的射頻電磁波大概也就是無(wú)線路由器了，但它的輸出功率差了微波爐百倍，而且還是發(fā)射到空間中，功率完全分散掉了。至少我從沒(méi)見(jiàn)過(guò)水放在無(wú)線路由器天線旁邊能被加熱，放太近被路由器烤熱的不算。至于高壓電/交流電/變壓器等等50或者60