電磁輻射-課件

電磁輻射——神秘的柔情殺手PB01005004PB01005014PB01005026指導(dǎo)老師：張道元12/20/20221電磁輻射——神秘的柔情殺手12/18/20221

摘要：論述了電磁波輻射危害的作用機(jī)理，對日常的電磁波輻射進(jìn)行了定量分析，提出一些預(yù)防的措施。關(guān)鍵詞：環(huán)境污染、電磁波、輻射12/20/20222摘要：論述了電磁波輻射危害的作用機(jī)理，對日常的電磁波輻射進(jìn)討論主題1、電磁輻射的危害性2、電磁輻射的產(chǎn)生、對人體的作用機(jī)制即對社會生活的影響等3、對電磁輻射的預(yù)防等12/20/20223討論主題1、電磁輻射的危害性12/18/20223電磁輻射案例介紹在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民，因磁通密度B＞3mG（毫高斯），癌癥發(fā)病率為其他地區(qū)的3.8倍！1991年英國勞達(dá)公司一架民航機(jī)不幸墜毀，電磁輻射釀成了這場大禍?！董h(huán)境保護(hù)報》1993年，瑞典等北歐三國的研究調(diào)查公布，長期受到2mG以上的電磁輻射影響，罹患白血病的機(jī)會是正常人的2．1倍，罹患腦腫瘤的機(jī)會是正常人的1．5倍12/20/20224電磁輻射案例介紹在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民12/20/2022512/18/20225一、何為電磁輻射

電磁輻射(electromagnetic

radiation）：能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。它的傳播速度即為人們通常所說的光速。電磁輻射可按其波長、頻率排列成若干頻率段，形成電磁波譜。頻率越高該輻射的量子能量越大，其生物學(xué)作用也越強(qiáng)。12/20/20226一、何為電磁輻射

電磁輻射(electromagneti二、電磁輻射的來源：電磁輻射的來源主要有兩類：第一類是:12/20/20227二、電磁輻射的來源：電磁輻射的來源主要有兩類：12/18/12/20/2022812/18/2022812/20/2022912/18/20229第二類由人類造成的是人工電磁輻射。如空調(diào)機(jī)、計算機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、微波爐、卡拉OK機(jī)、電熱毯、移動電話、微波發(fā)射站、高壓電線、X光放射線發(fā)生器、激光發(fā)射器等，它們在正常工作時都會產(chǎn)生各種不同波長和頻率的電磁波。12/20/202210第二類由人類造成的是人工電磁輻射。如空調(diào)機(jī)、計算機(jī)、電視機(jī)、三、電磁波作用于人體的機(jī)理

電磁輻射污染主要來自人工電磁輻射，即日益增多的電訊系統(tǒng)、電臺、雷達(dá)、電子設(shè)備以及高壓架空線等等支持信息和示例電磁輻射的生物效應(yīng)電磁污染的生物效應(yīng)通常是指微波頻段（300～300,000兆赫）、射頻段（0.1～300兆赫）的電磁波輻射和電力頻段（50或60赫）高壓輸電線路周圍環(huán)境電磁場對生物體所產(chǎn)生的各種生理影響

12/20/202211三、電磁波作用于人體的機(jī)理電磁輻射污染主要來自人工電磁輻射作用機(jī)制微波頻段的電磁波輻射比射頻段的電磁波輻射具較強(qiáng)的生物作用，這些作用按其機(jī)制可分為致熱作用和非致熱作用兩種。12/20/202212作用機(jī)制微波頻段的電磁波輻射比射頻段的電磁波輻射具較強(qiáng)的生物⒈

致熱作用

組成人體細(xì)胞和體液的分子大都是極性分子（如膠體顆粒，水）在高頻電場作用下，使原來無規(guī)則排列的分子沿電場方向排列起來（取向作用）

因高頻電場方向變化很快，極性分子在改變?nèi)∠驎r與四周粒子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱效應(yīng)

12/20/202213⒈致熱作用組成人體細(xì)胞和體液的分子大都是極性分子（如膠體睪丸被加熱到溫度上升10~20℃時，就會影響精子的發(fā)育；眼部損傷主要是引起晶狀體渾濁、白內(nèi)障，平均能流密度＜S＞≥300毫瓦／平方厘米即可引起視網(wǎng)膜出血以及眼瞼、結(jié)膜、角膜的灼傷等。在高于100毫瓦／平方厘米的電磁輻射長期照射下，由于升溫高，可導(dǎo)致晶體蛋白質(zhì)凝固，產(chǎn)生點(diǎn)狀或小片狀混濁，促使晶狀體老化。

12/20/202214睪丸被加熱到溫度上升10~20℃時，就會影響精子的發(fā)育；12⒉

非致熱作用

引起人體細(xì)胞膜的共振干擾人體生物電，尤其會對腦和心電產(chǎn)生干擾

機(jī)體的損傷還與電磁波的頻率有很大的關(guān)系

12/20/202215⒉非致熱作用引起人體細(xì)胞膜的共振12/18/202215四、生活中的電磁波輻射

生活中的電磁波輻射多種多樣，下面以移動電話，電臺和高壓電力線為例具體說明它對人提的影響12/20/202216四、生活中的電磁波輻射生活中的電磁波輻射多種多樣，下面以移⒈移動電話

關(guān)于移動電話（手機(jī)）產(chǎn)生的電磁波是否有害甚至致癌，目前眾說反映紛紜。美國黑爾本勞工醫(yī)院院長霍爾金發(fā)現(xiàn)了40起可能與手機(jī)有關(guān)的可疑病癥。該院的約翰霍特教授在研究后認(rèn)為，有的癌癥在手機(jī)使用者身上擴(kuò)散的速度是常人的20倍。12/20/202217⒈移動電話關(guān)于移動電話（手機(jī)）產(chǎn)生的電磁波是否有害甚至致我們的手機(jī)日常使用的手機(jī)其實(shí)就是一部無線電發(fā)射-接受機(jī)。其內(nèi)部配有一內(nèi)置天線。人體可暴于移動電話的極限標(biāo)準(zhǔn)取決于一項(xiàng)被稱為SAR的指標(biāo)（SpecificAbsorptionRate）。由歐盟理事會所推薦的SAR極限值為2.0瓦特/公斤。12/20/202218我們的手機(jī)日常使用的手機(jī)其實(shí)就是一部無線電發(fā)射-接受機(jī)。其內(nèi)12/20/20221912/18/202219SAR值能流密度：＜s＞＝P/A＝P/4πL2(L為手機(jī)與人體的距離)吸收功率：p＝＜s＞S(S為人體接受輻射的表面積)SAR＝p/m(m為接受輻射的人體組織的質(zhì)量)∴SAR＝PS/4πL2m＝Kp/L212/20/202220SAR值能流密度：＜s＞＝P/A＝P/4πL2(L減小手機(jī)輻射危害方法1.盡可能地減小功率P2.適當(dāng)?shù)卦龃驦12/20/202221減小手機(jī)輻射危害方法1.盡可能地減小功率P12/18/202(1)功率的設(shè)計手機(jī)的設(shè)計方式，是把使用手機(jī)的功率維持在能夠保障網(wǎng)絡(luò)通暢的最低限度，即P是可自動調(diào)節(jié)的。使用者距離某一個接受站天線越近，手機(jī)在使用所發(fā)射的功率和SAR的數(shù)值便會降低。而從⑷式可見，當(dāng)手機(jī)發(fā)射功率P

一定時，機(jī)人距L越小，對人的危害越大常見的GMS手機(jī)的輻射計算12/20/202222(1)功率的設(shè)計手機(jī)的設(shè)計方式，是把使用手機(jī)的功率維持在能夠2.增大人機(jī)距離L日本開發(fā)了新型的免提式手機(jī)，附有耳機(jī)和話筒，使手機(jī)在使用時遠(yuǎn)離了人體。實(shí)驗(yàn)證明使用耳機(jī)通話時頭部受到的輻射量處在直接用手機(jī)通話輻射量的1/100到1/200之間。12/20/2022232.增大人機(jī)距離L日本開發(fā)了新型的免提式手機(jī)，附有耳機(jī)和話筒⒉廣播電臺和微波電臺

廣播電臺、電視臺、微波站等是電磁波輻射的主要來源之一東京鐵塔的電磁波輻射12/20/202224⒉廣播電臺和微波電臺廣播電臺、電視臺、微波站等是電磁波輻一般地，廣播電臺的發(fā)射功率為幾十至幾百千瓦。由＜s＞＝P/4πL2.L＝√(P/（4π＜s＞))若達(dá)到我國一級衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)10微瓦/平方厘米，取P=200×10瓦特.L=√（200×10/(4π×0.1))≈400m12/20/202225一般地，廣播電臺的發(fā)射功率為幾十至幾百千瓦。由＜s＞＝P/43高壓輸電線導(dǎo)線或線圈在其周圍空間產(chǎn)生交變電磁場，電磁場的能量以波的形式由導(dǎo)線向外輻射。通過導(dǎo)線上的交流電頻率越高，由導(dǎo)線向外輻射出去的能量越大。F≥100,000Hz的高頻電流通過導(dǎo)線時，其周圍空間即有高頻電磁場，場的頻率與高頻電發(fā)射的頻率一致。

12/20/2022263高壓輸電線導(dǎo)線或線圈在其周圍空間產(chǎn)生交變電磁場，電磁場的(1)屏蔽室：由金屬（片、網(wǎng)）所構(gòu)成，多用于對大型機(jī)械組或控制室的主動場屏蔽；(2)屏蔽衣屏蔽頭盔和屏蔽眼鏡：這些是個人防護(hù)具，可以有效地降低磁輻射強(qiáng)度，以保護(hù)從事接觸電磁輻射的工作人員的身體健康；(3)屏蔽罩：這是對小型儀器的主動場屏蔽的主要方法，屏蔽所用的材料一般要求是電阻率小的導(dǎo)電性材料，如銅、鋁等；12/20/202227(1)屏蔽室：由金屬（片、網(wǎng)）所構(gòu)成，多用于對大型機(jī)械組或控2.電磁輻射對通訊的影響2.1耀斑發(fā)出的輻射和粒子同地球磁場和電離層相互作用，會使地球上的短波無線電通訊中斷并出現(xiàn)極光。12/20/2022282.電磁輻射對通訊的影響2.1耀斑發(fā)出的輻射和粒子同地球

12/20/20222912/18/2022292.2導(dǎo)彈指令系統(tǒng)的頻率和試驗(yàn)場區(qū)附近一些電磁波發(fā)射源的控制信號輻射的電磁波頻率完全一致，就會形成誤觸發(fā)，使導(dǎo)彈在人們毫無準(zhǔn)備的情況下“自動”彈出發(fā)射架，飛向天空。12/20/2022302.2導(dǎo)彈指令系統(tǒng)的頻率和試驗(yàn)場區(qū)附近一些電磁波發(fā)射源的參考書目：⒈《內(nèi)科學(xué)》朱憲彝

天津科學(xué)技術(shù)出版社⒉《輻射生物學(xué)》朱壬葆

劉永

羅祖至

科學(xué)出版社⒊《電動力學(xué)》北京大學(xué)出版社4.《電磁學(xué)》張玉民戚伯云中國科技大學(xué)出版社12/20/202231參考書目：12/18/202231THEEND

12/20/202232THEEND12/18/202232

電磁輻射——神秘的柔情殺手PB01005004PB01005014PB01005026指導(dǎo)老師：張道元12/20/202233電磁輻射——神秘的柔情殺手12/18/20221

摘要：論述了電磁波輻射危害的作用機(jī)理，對日常的電磁波輻射進(jìn)行了定量分析，提出一些預(yù)防的措施。關(guān)鍵詞：環(huán)境污染、電磁波、輻射12/20/202234摘要：論述了電磁波輻射危害的作用機(jī)理，對日常的電磁波輻射進(jìn)討論主題1、電磁輻射的危害性2、電磁輻射的產(chǎn)生、對人體的作用機(jī)制即對社會生活的影響等3、對電磁輻射的預(yù)防等12/20/202235討論主題1、電磁輻射的危害性12/18/20223電磁輻射案例介紹在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民，因磁通密度B＞3mG（毫高斯），癌癥發(fā)病率為其他地區(qū)的3.8倍！1991年英國勞達(dá)公司一架民航機(jī)不幸墜毀，電磁輻射釀成了這場大禍?！董h(huán)境保護(hù)報》1993年，瑞典等北歐三國的研究調(diào)查公布，長期受到2mG以上的電磁輻射影響，罹患白血病的機(jī)會是正常人的2．1倍，罹患腦腫瘤的機(jī)會是正常人的1．5倍12/20/202236電磁輻射案例介紹在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民12/20/20223712/18/20225一、何為電磁輻射

電磁輻射(electromagnetic

radiation）：能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。它的傳播速度即為人們通常所說的光速。電磁輻射可按其波長、頻率排列成若干頻率段，形成電磁波譜。頻率越高該輻射的量子能量越大，其生物學(xué)作用也越強(qiáng)。12/20/202238一、何為電磁輻射

電磁輻射(electromagneti二、電磁輻射的來源：電磁輻射的來源主要有兩類：第一類是:12/20/202239二、電磁輻射的來源：電磁輻射的來源主要有兩類：12/18/12/20/20224012/18/2022812/20/20224112/18/20229第二類由人類造成的是人工電磁輻射。如空調(diào)機(jī)、計算機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、微波爐、卡拉OK機(jī)、電熱毯、移動電話、微波發(fā)射站、高壓電線、X光放射線發(fā)生器、激光發(fā)射器等，它們在正常工作時都會產(chǎn)生各種不同波長和頻率的電磁波。12/20/202242第二類由人類造成的是人工電磁輻射。如空調(diào)機(jī)、計算機(jī)、電視機(jī)、三、電磁波作用于人體的機(jī)理

電磁輻射污染主要來自人工電磁輻射，即日益增多的電訊系統(tǒng)、電臺、雷達(dá)、電子設(shè)備以及高壓架空線等等支持信息和示例電磁輻射的生物效應(yīng)電磁污染的生物效應(yīng)通常是指微波頻段（300～300,000兆赫）、射頻段（0.1～300兆赫）的電磁波輻射和電力頻段（50或60赫）高壓輸電線路周圍環(huán)境電磁場對生物體所產(chǎn)生的各種生理影響

12/20/202243三、電磁波作用于人體的機(jī)理電磁輻射污染主要來自人工電磁輻射作用機(jī)制微波頻段的電磁波輻射比射頻段的電磁波輻射具較強(qiáng)的生物作用，這些作用按其機(jī)制可分為致熱作用和非致熱作用兩種。12/20/202244作用機(jī)制微波頻段的電磁波輻射比射頻段的電磁波輻射具較強(qiáng)的生物⒈

致熱作用

組成人體細(xì)胞和體液的分子大都是極性分子（如膠體顆粒，水）在高頻電場作用下，使原來無規(guī)則排列的分子沿電場方向排列起來（取向作用）

因高頻電場方向變化很快，極性分子在改變?nèi)∠驎r與四周粒子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱效應(yīng)

12/20/202245⒈致熱作用組成人體細(xì)胞和體液的分子大都是極性分子（如膠體睪丸被加熱到溫度上升10~20℃時，就會影響精子的發(fā)育；眼部損傷主要是引起晶狀體渾濁、白內(nèi)障，平均能流密度＜S＞≥300毫瓦／平方厘米即可引起視網(wǎng)膜出血以及眼瞼、結(jié)膜、角膜的灼傷等。在高于100毫瓦／平方厘米的電磁輻射長期照射下，由于升溫高，可導(dǎo)致晶體蛋白質(zhì)凝固，產(chǎn)生點(diǎn)狀或小片狀混濁，促使晶狀體老化。

12/20/202246睪丸被加熱到溫度上升10~20℃時，就會影響精子的發(fā)育；12⒉

非致熱作用

引起人體細(xì)胞膜的共振干擾人體生物電，尤其會對腦和心電產(chǎn)生干擾

機(jī)體的損傷還與電磁波的頻率有很大的關(guān)系

12/20/202247⒉非致熱作用引起人體細(xì)胞膜的共振12/18/202215四、生活中的電磁波輻射

生活中的電磁波輻射多種多樣，下面以移動電話，電臺和高壓電力線為例具體說明它對人提的影響12/20/202248四、生活中的電磁波輻射生活中的電磁波輻射多種多樣，下面以移⒈移動電話

關(guān)于移動電話（手機(jī)）產(chǎn)生的電磁波是否有害甚至致癌，目前眾說反映紛紜。美國黑爾本勞工醫(yī)院院長霍爾金發(fā)現(xiàn)了40起可能與手機(jī)有關(guān)的可疑病癥。該院的約翰霍特教授在研究后認(rèn)為，有的癌癥在手機(jī)使用者身上擴(kuò)散的速度是常人的20倍。12/20/202249⒈移動電話關(guān)于移動電話（手機(jī)）產(chǎn)生的電磁波是否有害甚至致我們的手機(jī)日常使用的手機(jī)其實(shí)就是一部無線電發(fā)射-接受機(jī)。其內(nèi)部配有一內(nèi)置天線。人體可暴于移動電話的極限標(biāo)準(zhǔn)取決于一項(xiàng)被稱為SAR的指標(biāo)（SpecificAbsorptionRate）。由歐盟理事會所推薦的SAR極限值為2.0瓦特/公斤。12/20/202250我們的手機(jī)日常使用的手機(jī)其實(shí)就是一部無線電發(fā)射-接受機(jī)。其內(nèi)12/20/20225112/18/202219SAR值能流密度：＜s＞＝P/A＝P/4πL2(L為手機(jī)與人體的距離)吸收功率：p＝＜s＞S(S為人體接受輻射的表面積)SAR＝p/m(m為接受輻射的人體組織的質(zhì)量)∴SAR＝PS/4πL2m＝Kp/L212/20/202252SAR值能流密度：＜s＞＝P/A＝P/4πL2(L減小手機(jī)輻射危害方法1.盡可能地減小功率P2.適當(dāng)?shù)卦龃驦12/20/202253減小手機(jī)輻射危害方法1.盡可能地減小功率P12/18/202(1)功率的設(shè)計手機(jī)的設(shè)計方式，是把使用手機(jī)的功率維持在能夠保障網(wǎng)絡(luò)通暢的最低限度，即P是可自動調(diào)節(jié)的。使用者距離某一個接受站天線越近，手機(jī)在使用所發(fā)射的功率和SAR的數(shù)值便會降低。而從⑷式可見，當(dāng)手機(jī)發(fā)射功率P

一定時，機(jī)人距L越小，對人的危害越大常見的GMS手機(jī)的輻射計算12/20/202254(1)功率的設(shè)計手機(jī)的設(shè)計方式，是把使用手機(jī)的功率維持在能夠2.增大人機(jī)距離L日本開發(fā)了新型的免提式手機(jī)，附有耳機(jī)和話筒，使手機(jī)在使用時遠(yuǎn)離了人體。實(shí)驗(yàn)證明使用耳機(jī)通話時頭部受到的輻射量處在直接用手機(jī)通話輻射量的1/100到1/200之間。12/20/2022552.增大人機(jī)距離L日本開發(fā)了新型的免提式手機(jī)，附有耳機(jī)和話筒⒉廣播電臺和微波電臺

廣播電臺、電視臺、微波站等是電磁波輻射的主要來源之一東京鐵塔的電磁波輻射12/20/202256⒉廣播電臺和微波電臺廣播電臺、電視臺、微波站等是電磁波輻一般地，廣播電臺的發(fā)射功率為幾十至幾百千瓦。由＜s＞＝P/4πL2.L＝√(P/（4π＜s＞))若達(dá)到我國一級衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)10微瓦/平方厘米，取P=200×10瓦特.L=√（200×10/(4π×0.1))≈400m12/20/202257一般地，廣播電臺的發(fā)射功率為幾十至幾百千瓦。由＜s＞＝P/43高壓輸電線導(dǎo)線或線圈在其周圍空間產(chǎn)生交變電磁場，電磁場的能量以波的形式由導(dǎo)線向外輻射。通過