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电离辐射与电磁辐射的区别(6篇)

时间: 2024-08-09 栏目:公文范文

电离辐射与电磁辐射的区别篇1

辐射是“神马”

说到辐射,我们首先要从电磁场讲起,所谓电磁场,顾名思义就是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场能产生磁场,同样的,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不管是哪种,电磁场总是以光速向四周传播的,最后形成电磁波。

我们身边的“辐射”

接下来我们说说我们的手机、电脑等平时我们身边的“大件儿”的电磁场。首先,一般电器产生的随着时间变化的电磁场是极低频电磁场(ELF)。极低频电磁场的频率通常小于300Hz。其次,其他一些设备可以产生300Hz到10MHz的中频电磁场和10MHz到300GHz的射频电磁场。另外,电磁场对人体的作用不仅仅取决于它们的强度,也取决于它们的频率和能量。我们的电源和各种电器是极低频电磁场的主要来源;计算机显示屏、防盗设备和安全检查系统是中频电磁场的主要来源:收音机、电视、雷达、手机天线和微波炉是射频电磁场的主要来源。这些电磁场可以在人体中产生感应电流,如果电流足够强大可以产生一系列的效应,比如加热和电击,这取决于电磁场的强度和频率范围。然而要产生这些效应,人体周围的电磁场强度必须非常的强,远远大于正常环境下的电磁场强度。

此辐射非彼辐射

波长和频率决定了电磁场的另外一个特性:电磁波是以小微粒光子作为载体的。高频率(短波长)电磁波的光子会比低频率(长波长)电磁波的光子携带更多的能量。一些电磁波的每个光子携带的能量可以大到拥有破坏分子间化学键的能力。在电磁波谱中,放射性物质产生的伽马射线、宇宙射线和X光具有这种特性,被称作“电离性辐射”。光子的能量不足以破坏分子化学键的电磁场称作“非电离性辐射”。组成我们现代生活重要部分的一些电磁场的人造来源,像电力、微波、无线电波,在电磁波谱中处于相对长的波长和低的频率一端,它们的光子没有能力破坏化学键,都是非电离性辐射。

辐射的国际标准

国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)作为一个非政府的独立组织,由多个领域的专家组成。这个组织根据最新科研进展,评估各种非电离辐射对人体健康的潜在危害。ICNIRP提出的辐射安全标准已经被几十个国家和国际组织采纳。我国国家环保总局的相关标准也参考了ICNIRP的标准,对公共人群制定了电磁场安全参考水平:50Hz的电磁场其中电场限值为250/f,频率f=0.05kHz;因此限值为5000V/m;磁场限值为5/f,同理计算可得限值为100μT。

家电辐射,从手机说起

手机是我们每天接触最多的物件儿了,因此,对于手机的安全使用也是人们比较关心的话题,于是各种与手机安全使用有关的流言层出不穷,下面我们就跟着专家来――破解吧!某些应用程序可以测辐射吗?

A手机下载的某些应用程序完全无法准确的测量到手机辐射大小,奔跑的小人事实上只和手机屏幕的分辨率有关,分辨率越高,小人跑得越快。小人跑得快慢不代表辐射大小,或许可以反映手机的性能好坏。

那么对于手机辐射是如何测量的呢?一般在实验室中,测量手机辐射大小需要把手机放在一个专用屏蔽实验室里,保证手机附近的辐射大小不受外界影响,绝非简简单单手机上的一个小程序就可以完成。手机里的辐射会通过耳机传到人身上吗?

A印象中,大家普遍认为手机辐射出的电磁波是在空气中向四面八方扩散的,那么电磁波可不可以被困在一根线或者一根管子里呢?答案是完全可以的,有线电视线就是一条电磁波传输线,拆开电视线一看,会发现线的外壳有一层金属,中心有根细铜线,电磁波就在这正负两极之间的空气里传递,不会跑到线的外面。

不过这并不意味着随便找根线,电磁波就能在里面传递,电磁波只能在特定频率的波导或者传输线中传播,耳机的音频线只有传递声音信号的电流流过,无法传导手机辐射出的电磁波,就连有线电视线也只能传递电视频段的电磁波,对于手机频段的电磁波就无能为力。

同样,发射和接收手机电磁波的天线的长度和形状都要量身订造,并不是随便一根线都能接收手机辐射,例如,比较常见的鱼骨天线,每根“鱼刺”的长度都不同,分别用来接收相应频率的电磁波。耳机线不会作为一根天线把空气中的电磁波接收过来。耳机天线既没有作为接收手机信号的电磁波的天线本领,也不会是把电磁波从手机那里传递到耳朵的“绿色通道”,经常用耳机听音乐的朋友不必担心辐射的问题。

手机一格电。辐射大千倍吗?

A对于手机一格电的传言由来已久,大家普遍相信的是手机一格电是有害的,这个害处就来源于辐射。但很少有人探究电量和辐射到底有没有关系、有什么关系。今天,小编就来彻底的辟辟这个谣言吧!

辐射大小和电量没有关系:其实辐射大小和电量是没有关系的。手机辐射的大小与手机发射信号的功率大小成正比,虽然手机信号功率越强,消耗的电量也一定越大,但是手机大叔不是一个精打细算的家庭主妇,发射多大的功率不是主要取决于电池里还剩多少电量,在只剩一格电、电池快没电的时候,手机反而会加速耗电,让主人赶紧去充电?显然不合逻辑。

辐射大小影响因素多:手机发射功率的大小,一般取决于手机自身的设置,还有手机所处的位置、距离手机基站的远近,主要是由手机基站控制的。手机每次发出信号的强弱都会被智能地控制,保证信号功率足够大,让基站能听到自己的声音,可以和基站之间保持顺畅的通信,同时自己发出的信号也别太大了,不要干扰到同一个区域内的其他手机,当然节省电量也是一个考虑。信号越弱。辐射越强:那手机辐射是不是和几格信号有关系呢,四格信号就意味着手机辐射大,一格信号就意味着手机辐射很小,事实出乎大家所料,手机在一格信号(不是一格电)时候的辐射常常会比四格信号的时候大很多。这是因为,手机上显示的几格信号不是手机向外发的信号强弱,而是手机从基站接受到的信号强弱。手机上的信号如果只剩一格了,要么手机距离基站很远,要么手机和基站之间有障碍物的阻挡(像在电梯里),基站的信号到达手机的一端已经很微弱,那么作为手机来说,按照正常的发射功率,让基站听到自己也很难,此时唯有“加大嗓门”,提高自己发出的信号功率,以便更好发送信息给手机基站,此时辐射就会比较大。相反,如果手机信号满格,说明手机可以轻松的接收到基站的信号,两者之间畅通无阻,手机一端自然可以把自己发出的信号调小,此时手机的辐射反而会比较小。

手机的信号的辐射大小是因情况而变的,最大的时候是最小的时候的几十倍、上百倍并非完全没有可能。手机在信号最差的地方(比如地下室,信号只剩一格)接通电话时,产生的电磁辐射一定会比在信号最好的地方(比如基站旁边,信号满格)接通电话时电磁辐射大很多。一格信号。辐射也达标:不过,质量合格的手机本身都会有一个辐射的上限,无论手机怎么样需要加大发射功率,也不能超过这个上限,而辐射的上限一定是在安全标准以内的,一格信号的时候手机辐射一般也不会超标,只是相对大一些而已。

手机刚接通。辐射的确大:手机除了在一格微弱信号的时候辐射大,微博上还有传言认为手机在刚刚接通的瞬间辐射会比较大,这是有道理的。手机在接通电话之前需要发射大功率的信号,搜索周围的基站,辐射较大,电话接通,与一个基站建立上了联系之后,手机就会在基站的控制下调低发射功率。不过还是那句话,手机自身发射的功率会有上限,手机接通瞬间的辐射只是相对大,不会无限大。大家也不能为了减少辐射,在电话接通的前几秒就把电话放到一边离自己远远的地方,对方恐怕要挂电话了。手机能消磁?歇菜吧!

A如今大家钱包里的各种卡越来越多,没了它们,我们在每天生活中恐怕真的要“卡”住了。有人担心起手机辐射的魔爪会不会伸向卡族们,给出了“银行卡、公交卡、电话卡都不能和手机放在一起,因为手机工作时的电磁波会把卡消磁”的温馨提示。对此,我想先吐个小槽,别忘了手机里还有手机卡呢,手机要是能让卡失灵,里面的手机卡怎么办呢?

这货不是磁卡:手机的那个小小的缺个角的SIM卡,IP电话卡,公交卡,饭卡等很多卡,其实都不是磁卡,它们的共同点是薄薄的卡内部藏着一块小的IC集成电路,像一个微缩版的电脑一样储存数据和完成各种功能,在磁场之下工作并没有多少鸭梨。手机SIM卡上面有几块小铜片,“接触式”地与外界传递信息,而公交卡一类的“非接触式”IC卡体型会稍微大一些,剪开之后可以看到塑料片中间夹着铜线围成的圆圈,这些铜线作为天线可以短距离无线传递信息。

磁卡是这样工作的:不管接触式还是非接触式的lC卡,本身就不是依靠磁性材料工作的,自然不用担心消磁的问题。真正需要担心消磁问题的是大多数的银行卡,信用卡,这些卡储存信息的地方不在卡肚子里的IC电路里,而是在卡背面那条黑色的带子里。这条带子叫磁条,上面有很多非常小的金属颗粒,这些小颗粒可以像士兵一样,让整个磁条的每个队列组成不同的队形,有的队形可能产生像磁铁一样比较强的磁性,有的队形磁性很弱。这些士兵会听从写卡器磁头的发号施令,通过改变磁条上每个队列的磁性,卡号用户名信息就可以“写进”磁条里,提款机可以通过探测磁条各个部分的磁性把信息再复原出来。

手机对磁卡没有威胁:如果把一块大磁铁放在这类磁卡的旁边,外加磁场就会乱对上面的小颗粒发号施令,让磁卡磁条失效。而手机发出的辐射是电磁场,里面既包括了电场也包括了磁场,手机的磁场对于这些磁卡有没有威胁呢?

其实,磁场在我们周围无处不在,除了众所周知的地磁场以外,很多电器的周围都有一定程度的磁场,在如此“险恶”的环境下工作,磁卡自然有一定生产标准,保证在大多数的磁场强度下不会失灵。要想让磁卡失灵,往往需要0.1到1特斯拉左右的磁场强度,可是手机的磁场强度的单位是微特斯拉,一微等于10-6,所以手机辐射出的那点磁场实在是太弱了。虽然手机的电磁场对磁卡不会有什么影响,不过这不代表所有的可以产生磁场的家伙都这么“懦弱”,有人做过实验,用一块大磁铁与磁卡摩擦几下,磁卡立刻死无葬身之地了……

防电脑辐射高招靠谱不?

电脑辐射应该是上班族们最头疼的事情,也是不少IT男们关注的焦点。于是,很多防电脑辐射的高招就诞生了,现在跟着小编一起去见招拆招吧!

第一招:电脑旁放一盆仙人掌NO

这只是一个无厘头的做法,要问仙人掌为哈能防辐射,摆仙人掌的人似乎没一个能说清。有人说仙人掌含水多,所以就能吸收电脑辐射,有人说仙人掌生活在沙漠的严苛环境里,能在强烈的阳光下生存,具有抵抗太阳光辐射的能力,那么它估计、也许、可能、很有可能、多少可以抵抗电脑的辐射吧?还有人觉着,原因是仙人掌全身是刺的样子很酷很霸气。

其实电磁辐射不像空气中飘扬的灰尘一样,如果被街边的树木吸收了,路上的行人就可以少吸入些灰尘了。辐射在哪个位置强,哪个位置弱,只由辐射的源头电脑决定,仙人掌从电脑那里接收到的辐射与你从电脑那里接收到的辐射并没有多大关系,仙人掌没办法帮你分担、吸走或者屏蔽辐射量。

第二招:洗脸NO

“电脑使用后,脸上会吸附不少电磁辐射的颗粒,因此要及时用清水洗脸,这样将使所受辐射减轻70%以上。因此,用完电脑后一定要洗脸,而且一定要使用我们XX牌皮肤护理霜……”其实颗粒根本不存在。电磁辐射是一种看不尽摸不着的电磁场,不会“落”到你身上,它的“微粒”是光子,永远以光速运动,不会静止。电磁辐射不会哪天高兴了停在你的脸上成为“残余的微粒”,洗脸自然是多此一举了。电脑显示器会因为静电而吸附一些灰尘,但这些灰尘本身不会产生电磁辐射,落到脸上也不会造成辐射损害。第三招:在电脑显示屏上安一块电脑专用滤色板,调整好屏幕的亮度,一般来说,屏幕亮度越大,电磁辐射越

强。反之越小。NO

首先电脑各个部件都会产生辐射,显示屏只是一部分。即使对于显示屏的辐射来说,滤色板主要能过滤出一些可见光和紫外线,对于电磁辐射作用不大,至于屏幕的亮度主要是指可见光大小的亮度,未必会和电磁辐射一样成正比。第四招:注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C和蛋白质的食物。经常喝些

绿茶等等。NO

没有什么研究证明吃某些食物有利于人的身体抵御电磁辐射,大家应当平衡饮食,如果一种营养物质摄入过多,本来对身体有益的食物也会起反作用。

第五招:在电脑房间安装换气扇NO

网上有段子说,电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以,放置电脑的房间最好能安装换气扇,倘若没有,上网时尤其要注意通风。

事实上,溴化二苯并呋喃主要是在塑料燃烧的时候,里面的一些耐燃剂氧化产生的,在日常使用过程中发生得很少(咱就玩玩电脑,也没烧塑料)。这种物质确实是一种环境污染物,废弃了之后降解比较缓慢,可能污染水源食物,不过它存在于很多产品中,不单单是电脑的专利。这种物质主要警惕我们要正确处理塑料垃圾,跟上网通风没半点关系。

第六招:身体上涂上一层防护霜。穿孕妇服。NO

涂防护霜的方法对于太阳光、可见光、紫外线有抵挡作用,但是对于电脑的辐射就行不通了,因为电脑的电磁辐射的波长比紫外线要低很多,有更强的穿透力,不会被那一层薄薄的霜阻挡住。

孕妇辐射服是在衣服里中加入一些金属,可以像法拉第笼子一样屏蔽掉一些电磁辐射,但孕妇服毕竟是一件衣服,起码要能穿,防辐射的作用在舒适性面前就要让三分,衣服纤维的孔隙、领口、袖口等地方“漏洞百出”,电磁波可轻易侵入人体,最后屏蔽效果往往有限。要想彻底挡住电磁辐射,全身上下都要用厚厚的金属包裹得严严实实,像钢铁侠一般才可以,不知道各位想不想尝试一下?

第七招:这些办法可以用吗?YES

首先再次重申,电脑辐射一般是在安全标准之内的,完全可以不采取任何防护措施。对于重度辐射恐惧症人士来说,最简单的办法就是――离电脑远一点,当然,我不是说不要用电脑,而是要保持好的坐姿,身体不要贴在电脑上,如果是台式机,可以把机箱、音箱那些东西放的离身体远一些。

另外,要抵挡住“穿着暴露”电脑的诱惑,有外壳保护的机箱辐射会比像“Antec骷髅”全开放式的机箱小一些。

还有,如果少使用无线鼠标、无线键盘,不用的时候关闭蓝牙和wifi无线上网功能,可以把射频频段那一块的辐射降低一些。对于一个危险被夸大很多倍,实际却很安全的“杀手”来说,我想这几条措施已经足够了。

路由器――放在家里的不定时炸弹?

关于路由器的流言,版本是这样的,“家里的无线路由器离得睡觉的地方比较近,又常年开着,其辐射很可能比手机都大。”那么到底大不大,看看专家的说法吧!

无线路由器天线直挺挺的立在外面,非常显眼,难免让有辐射恐惧症的人看后浮想联翩,心生疑云。但事实上,对于wifi使用者来说,无线上网辐射的主要来源并不是那些外表看起来“很专业很辐射”的路由器,而是自己手上的笔记本电脑。因为无线上网的时候,用户笔记本电脑里的天线和路由器上的天线之间互相接收和发送信息,笔记本电脑里面的天线发出的辐射并不比路由器的辐射小多少,而电磁波辐射的功率大小是和距离的二次方成反比的,一般情况下无线路由器可能在几米的距离之外,而笔记本电脑就在眼前,不过几十厘米,这样一来,往往自己的笔记本电脑才是真正的辐射源。

那么笔记本电脑的无线上网功能和手机的辐射大小相比较又如何呢?根据英国健康保护局的研究,笔记本电脑无线上网的辐射吸收比率SAR值只有使用手机接听电话的时候的1%,其中的主要原因还是上面提到的距离远近。因为手机可以紧贴着大脑,而笔记本电脑离身体还有一段距离。不过,我们无线上网时一次就要使用几个小时,手机通话一次机会几分钟,考虑时间长短,笔记本电脑无线上网的辐射量与手机辐射量应该大概在一个数量级上。

电吹风辐射最大?

电吹风是现在女性的一个必备武器,洗完头发后吹一吹就可以很快出门或者入睡了,方便是肯定的,但由于其在使用时是与脑袋很贴近的,就滋生了这样的流言,“连续三次使用家用电吹风的辐射累积量等于医院照一次X光的辐射量。”

电吹风辐射出的电磁场强度大一些,并不能说明它对人体健康的危害也就大。此辐射、彼辐射之间,差别很大。首先和X光比较。X光是一种电离性的辐射,而家用电器辐射出的电磁场都是非电离性的辐射。X光辐射类似于核辐射,可以造成人体内细胞的分子键断裂,有致癌的可能,绝对不能小视,运用中对剂量的控制非常重要。而非电离性的辐射却没有这般本领。衡量X光辐射强弱的单位是伦琴,表示身体单位质量接受到的电荷数,而衡量家用电器的辐射强弱通常是电磁场的强度。可以看出,电吹风的辐射量和拍X光片的辐射量之间无法换算,也就无从进行直接比较。

低频的电磁场(也就是像电吹风一类的)不会有射频的电磁场的那种加热的作用,对人体健康可能的威胁主要在于:低频电场和低频磁场会在人体内产生出或者感应出电流,电流如果足够大,可对神经和肌肉产生刺激。不过要产生这种刺激,电磁场本身的能量要足够大才可以(100uT)。而一般电吹风的辐射值还远低于安全的最大磁感应强度100μT,实在不需要惊慌。

微波炉加热致癌吗?

电离辐射与电磁辐射的区别篇2

【关键词】中国移动通信基站;整改判定方法;辐射超标

一、前言

移动事业发展促进了城乡经济发展,也方便了人们生活需求。但由于移动通讯基站的特点是对环境开放,造成了一定的电磁辐射污染。新闻媒体对此危害也做了大量报道,人们对移动通讯基站的存在越来越感到不安,投诉上访事件逐年增加,严重干扰了公众正常生活与社会稳定。通过对电磁辐射测试方法进行分析,指出移动通讯基站的整改建议及防治措施。

二、移动通讯基站现状及概述

移动通讯在我国迅猛发展,改善了我国通讯落后的状况,促进了经济发展,但由于面对开放环境,也造成了大幅度的环境污染。其中以放射性、辐射、震动噪音为主。世界卫生组织将此污染列为全球第四大污染。移动通讯基站遍布城乡各个角落,在媒体播放了相关电磁辐射的新闻后,个别家庭甚至用铁皮封锁门窗,也有人反应出各种疾病。在铁岭市还出现了破坏移动基站设施等不良现象。在丹东,有居民控告移动基站导致身患白血病等等。近几年,移动基站建设严重影响了公众生活和社会安定。但是移动基站到底会不会对人身体造成伤害,一直人们普遍关注的话题。面对蓬勃发展的移动技术,人们工作生活有了很大的改变,在享受移动带来的便利时,人们开始对电磁辐射与移动基站建设产生不同争议。破坏施工、与施工单位产生冲突等现象屡禁不止。许多移动基站在建设中被迫拆除。类似的问题阻碍了移动事业发展,影响了社会团结。

三、移动通信基站电磁辐射的影响

在不了解辐射的基础上,人们对辐射有一定的抵触情绪。其实人一直生活在电磁辐射之中。地球自身就是充满热辐射、电磁辐射的磁场,虽然电磁辐射随处可见,但绝不是令人望而生畏的事物。当电磁辐射被控制在一定范围内会对人体有益。如增加微循环防止炎症发生等。但在一些特殊场合,电磁辐射就会影响到人的身体健康也会造成电磁污染。移动通讯基站作为最重要的设施,虽然通过电磁波来传递信息,但其危害远远低于正常危害强度。特别是近年来随着数字技术的发展,移动信号电磁辐射得到了一定的控制。还不能与人体健康和电磁污染进行联系。由于不同年龄的人的承受能力不同,因此不是所有人都会因为电磁辐射影响身体健康。

四、移动通讯基站电磁辐射判定

为了保障公共健康,防止电磁污染,大力开发电磁技术,国家以两个技术标准出台了相应的管理指标。当电场强度小于12V/m或密度小于40μva/cm2时为正常安全标准。此时的电磁辐射强度完全小于电脑辐射与电视辐射。由于移动通讯基站天线与居民住所存在一定的距离,同时会在空中衰减。因此,当高度处在安全值以上时,不会对附近住户造成健康污染。

(一)移动通讯基站与辐射强度关系

通讯者在移动过程中保持稳定清晰的通话,是建立在移动基站与手机的无线信道传送之上的。为了确保通信质量,通信基站与手机之间利用计算机控制程序,自动调节电磁辐射功率以及动态信道的灵敏度,实现了局域切换、智能登记等功能。根据其通讯原理,BTS基站内的覆盖范围为700左右,距离通讯基站越远,信号强度越强。有实验证明,当手机与通讯基站距离700米是,信道功率为13W,而距离接近200米时,发射功率为0.1W[1]。由此可见,通讯基站的密度越高,电磁辐射的强度就越小,而在手机使用过程中,越接近通讯基站电磁辐射越小。

(二)移动通讯基站电磁辐射超标原因

首先,当基站内发射天线与建筑物距离较近时,发射天线主瓣正对建筑则功率值超标。如,当发射机功率为20W,基站网为900MHz的时候,扇区电磁波功率会超过国家规定的密度值。

其次,移动通讯基站建设不合理。在移动通讯基站建设过程中,为了避免临近基站的信号干扰,往往天线都会形成一定的俯角,如果角度不合理,就会造成电磁辐射污染[2]。如,当移动基站位于公寓顶,但会形成11°角且与对面居民楼距离接近15m时,检测结果会在9.6μva/cm2以上,超过工程项目规定的数值因此严重超标。

最后,本底电磁辐射超标。由于电磁检测以从何场强为主,如果基站是建设在电视台或寻呼台周边,都会显示电磁辐射超标。因此,在基站建设过程中首先要对地理环境进行分析,在已经超标的地点,不适合建设移动通讯基站。

五、超标移动通信基站的整改方法

首先,以新带老,合理选择建设位置。运营商在选址阶段,要根据网络覆盖情况及信号覆盖情况,最大限度的避免信号叠加,淘汰老基站,与城市发展相结合,加强分析环境影响规划,避免对环境对公众造成电磁辐射污染。选址前应首先考虑基站周围是否有电磁辐射体和高层建筑,基站要尽量避免建在幼儿园、学校、医院、养老院等环境敏感地区[3]。

其次,合理假设天线。对于基站超标原因中发现,天线架设不合理不仅会造成环境污染,也会影响高层住户的身体健康,因此,天线假设要使用增高架,与楼体保持一定的距离[4]。

最后,认真遵守移动通讯建设项目中,环保理念与环保规定,尽量考虑人们心理承受能力。由于人精神因素和承受能力不同,因此在基站建设过程中,要设计合理的建设位置,避免影响群众生活,避免出现对立情绪。如,当基站天线安装在用户距离较近的位置时,即使数据小于国家标准,居民还是很难以接受。这就需要有关部门主动履行环保职责,公开监测数据打消居民顾虑[5]。加强宣传缓解矛盾,尊重公民知情权力,积极解释和宣传电磁辐射相关知识,环保部门要努力化解社会矛盾,确保运行商在建设过程中将电磁辐射范围控制在国家规定范围之内。

六、结束语

综上所述,移动通讯基站电磁波基本处在安全范围之内,因此公众不必过于担心健康问题。只要以科学的态度实事求是的角度来分析了解电磁辐射,就会发现电磁辐射其实并不可怕。公众要相信移动通讯企业的郑重承诺,肩负起应有的社会责任。

参考文献

[1]常广亮,邹澎,孙汉卿.通信基站电磁辐射测量系统设计[J].安全与电磁兼容,2011,02(05):121-123.

[2]李少婷.武汉市GSM移动通信基站电磁辐射环境影响调查[J].辐射防护通讯,2010,06(06):1002-1004.

[3]张海鸥,潘超.移动通信基站电磁辐射时空分布及衰减特征[J].电力环境保护,2011,09(12):22-24.

电离辐射与电磁辐射的区别篇3

1.1同步辐射

要了解自由电子激光的原理我们首先要明白什么是同步辐射。同步辐射:同步辐射是速度接近光速(v≈c)的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射,由于它最初是在同步加速器上观察到的,便又被称为“同步辐射”。由同步辐射产生的光源叫做同步辐射光源,它的优点有:高亮度,宽波段(远红外、可见光、紫外直到X射线范围内的连续光谱,并且能根据使用者的需要获得特定波长的光),窄脉冲(脉冲宽度在10-11~10-8s之间可以调控,脉冲之间的间隔为几十纳秒至微秒量级),具有高偏振,高准直,高相干性。同步辐射光源的这些特点正好满足了激光器光源的需求。所以自由电子激光器利用的就是同步辐射的原理作为光源的。

1.2自由电子激光器的原理

自由电子激光装置的原理如图1所示。

该装置由3部分组成:电子束注入器、扭摆磁铁、光学谐振腔。其中电子束注入器就是电子加速器,扭摆磁铁是有多对N-S相间的磁铁组构成,其中相邻两组磁铁的磁场方向是上下交替变化的,磁场变化的空间周期为λw,光学谐振腔主要是由一个反射镜和半透半反镜构成。当经电子加速器(速度接近光速)沿图示的Z方向进入到扭摆磁铁区时,电子在磁场的洛仑兹力作用下会在X-Z平面内左右往复摆动。当带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射(同步辐射)。在一定的条件下在不同位置处向Z方向发射的电磁波可以有相同的相位,并且还能够从电子束中获得能量,使它们的能量得以增加。其中的一部分电磁波可以在由反射镜和半透半反镜构成谐振腔内往返运动,使它们的能量反复放大,最后从半透半反镜输出激光。激光必须满足相干和受激放大的条件。自由电子激光器是怎么实现相干和受激放大的条件的呢?

1.2.1相干性

如图2所示,A,B是相距为一个磁场空间周期的两个点,电子在这两处的运动情况完全一样且都会产生电磁辐射,设电磁波波长λ1且电子刚到A,B两处时产生的电磁波共同相位为δ。当A在磁场中运动到B点处时,A点产生的电磁波运动到为A′。A,B两点发的光要相干,就要A′点的电磁波和B点产生的电磁波具有相同的位相δ,即要LA′B′=nλ1(n=1,2,3,…)设电子沿z方向的速度为v,我们可以得到

上式就是实现相干性的条件。当电磁波沿Z方向发射时,也就是θ=0,此时的相干条件为:

1.2.2受激放大

自由电子激光器中的受激放大指的是磁场中沿Z方向产生的同步辐射光和电子相互作用使电子动能减少,同步辐射光能量增加。实现电子能量转移到同步辐射光,从而实现受激放大,如图3所示。

根据能量守恒,单位时间内电场对电子所做的功和电子能量的变化的关系如下:

由单位时间内电场对电子所做的功和电子能量的变化的关系公式知,如果v・E对时间的积分大于零,那么电子束的能量减少,由能量守恒知道,同步辐射光的能量增加,从而实现受激放大。当同步辐射光和电子在Z方向运动时。同步辐射光沿x方向来回振动。且每隔半个波长改变一次振动方向。电子沿Z方向行动半个磁场变化的空间周期,其沿x方向的速度也改变一次。为了保证受激放大,即v・E大于0,当电子沿Z方向走过磁场变化的空间周期时,同步辐射光应该比电子多走半个波长的离或者半波长的奇数倍(如图3所示),也就是

对比公式(2)和公式(5)发现公式是一样,但n的取值范围不一样。所以要实现受激放大。n只能取1,3,5.....一系列奇数。但是在现实中高能电子的速度接近与光速,公式(2)和公式(5)n取1。

在满足受激放大和相干的条件下我们适当地调节反射镜和半透半反镜之间的距离可以实现同步辐射光在谐振腔内来回振荡,从而反复放大,最后从半透半反镜产生很强的激光。

由相干条件和受激放大条件(n=1)我们可以推出:

BW为扭摆磁场的强度,自由电子激光的波长为λ1,它与电子能量γ有关。我们可以通^改变电子的能量得到不同的自由电子激光的波长。由于注入电子是脉冲的,脉冲持续时间为10-10s,所以脉冲空间宽度比同步辐射激光的波长大。当同步辐射光和电子在歇着腔内相互作用时必定有一部分能量的损失,一部分能量增加。这样就不是所有的都满足受激放大了。所以这时我们引入群聚。

1.2.3群聚

所谓的群聚就是扭摆磁场和同步辐射场综合作用的结果。如图4所示。在扭摆磁场的作用下电子在x方向上有分速度,在光波的a区域,光波的电矢量E向下,在E的作用下电子向下做减速运动,与此同时,光波的磁场B在a区域是垂直与纸面向内的,电子受到的洛仑兹力是向左的,也会使电子做减速运动。而在b区域的情况和a区域相反,电子都做加速运动。结合上面的两种情况,电子就会向ab区域的中部集中,下个波长内也是一样。且两个电子团的中心也是相距一个波长。这些电子团在z方向发出的辐射光也是相干的,所以辐射场也是受激的。

2.自由电子激光器的应用

自1960年世界上第一台激光器诞生以来,人们总希望激光器的功率、效率和波长调谐范围能大幅度地提高。而自由电子激光器具则很好地满足了人们所需。所以自由电子激光器白研制出来以后,科学家们就研究起它的一系列应用。自由电子激光特别适用于分析和研究光与物质的之间的相互作用。自由电子激光器具有高功率以及宽的可调光谱,所以在原子核工程最有应用前途。它可应用于物质的提纯、受控核聚变、铀、锶、硼、钆和钛等元素的同位素分离和等离子体加热等原子核工程。在空间能量运输和军事上用到的自由电子激光器的高能量,高功率。在毫米波段,自由电子激光器是唯一有效的强相干信号源,在毫米波激光雷达、反隐形军事目标和激光致盲等研究中具有不可替代的重要应用价值。因为自由电子激光器具有短脉冲、高效率及波长可调的优点,所以在工业上也有着很广的应用前景。自由电子激光器特别适合半导体工艺中大批量材料处理。因为它的高功率所以器件又可放大到能输出高平均功率,而且它的波长可调谐。

结语

激光由于它的相干性好、能量高、方向性好等特点在通信、医疗、工业、军事上的应用越来越广泛。自第一台自由电子激光器研制成功以来,因为它相对于传统的激光器具有更高的功率、更高的效率、范围更大的波长调谐和更短的脉冲的时间结构等特点,在现实生活中应用也越来也广泛。我们可以根据不同能量,不同波段用于不同的领域。而目前的自由电子激光器还比较大,而且费用高,需要我们科研工作者们一步步加以完善和优化,不久的将来自由电子激光一定会应用于我们的日常生活中。

电离辐射与电磁辐射的区别篇4

2011年3月11日,日本发生9.0级地震,本次地震导致福岛第一核电站冷却系统失灵,导致放射性物质泄漏。不久后,我国国内“吃盐防辐射”和“核泄漏污染海盐”等流言四起,造成超市各类盐制品销售一空,而各种海产品却一路滞销。

还有一些“仙人掌防辐射”、“喝酸奶防辐射”等说法是否真的可信?“微波炉产生的电磁波致癌”是否确有其事?

手机和通信基站的辐射会危害人体健康吗?各种电脑辐射、无线上网产生的辐射、高压线、变电站、电视广播、家用电器等等无处不在的生活中的辐射,到底对人体能产生多大的影响?辐射,让人谈之色变。

什么是电磁辐射

辐射是指能量以电磁波或粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外扩散。通常,自然界中的一切物体,只要温度在绝对零度(-273.15℃)以上,都会有辐射。由于自然界中任何物体的温度都高于绝对零度,因此说明了一个事实:世间万物都存在辐射。

人体随时都在接受辐射,例如从外太空而来的宇宙射线;医院的X光机;阳光里的紫外线;手机、微波炉、高压线;电视台广播台的信号塔、通信基站,辐射无所不在。而我们的身体也是一个辐射源,时时刻刻都产生着辐射。

物理学中,将能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁辐射。从科学的角度来说,电磁辐射是能量的一种,凡是能够释出能量的物体,都会释出电磁辐射。它是一种无处不在的电磁波,却又是一种看不见、摸不着的东西。它表面的热辐射和天空中的雷电都可以产生电磁辐射,电磁辐射按照辐射粒子能否引起传播介质的电离,分为电离辐射和非电离辐射。一般生活常提到的“电磁辐射”实际是指“电磁辐射中的非电离辐射”,即频率在0—300GHz的电磁波,它不会引起物质电离,一般也不会破坏分子结构。

电磁辐射有哪些

其次,辐射分为电离辐射和非电离辐射。据专家介绍,辐射所衍生的能量取决于频率的高低,频率越高能量越大。电离辐射的能量可使原子和分子电离化,而低能量的非电离辐射则不会。

其中,电离辐射就是会引起物质电离,破坏分子结构的辐射,核辐射就是其中最典型的代表。我们在日常生活中所说的α射线、β射线、γ射线也都属于电离辐射。在电离辐射中,有两种不同的辐射会作用于人体,就是天然辐射和人工辐射。

天然辐射存在于我们整个自然界。我们喝的水、呼吸的空气,里面都含有少量的放射性元素,我们体内也有相当的放射性元素,给我们带来从内到外的电离辐射。一般来说,电离辐射包括核辐射、X射线、中子辐射等,危害较大;非电离辐射包括紫外线、可见光、手机、电脑、高压线、变电站、手机基站、电视广播等产生的电磁场,危害性较弱。人们通常所说的手机、电脑、无线路由器、无绳电话、微波炉、浴霸、冰箱、电磁炉、电热毯、电吹风、打印机、复印机、高铁、电网基站、通讯基站、高压电塔等人们经常接触到的“电磁辐射”,也是人们最为担心的辐射,就属于非电离辐射。而人们就医时接触到的CT、X光、胸透等,属于电离辐射。

说说辐射那些事

弄懂了辐射有哪些,我们再来说说关于微波炉的那些传闻吧!微波是电磁辐射中的非电离辐射,它不会改变分子的内在结构,微波本身也不会对人致癌,也不会让食物产生致癌物质。所以,只要是合格产品,使用中没有损坏,微波炉就不会泄漏出能够伤害人体的微波。

非常多的上班族工作中需要面对电脑,会觉得“经常看电脑,感觉到眼睛不舒服,肯定是辐射造成的”。实际上,电脑释放的电磁辐射最主要的部分来源于显示器。目前应用最广的LCD(液晶显示屏)就没有这个顾虑。LCD的辐射源主要来自于液晶屏幕后面的灯管,长时间坐在液晶显示器前,其实和长时间坐在一盏灯前没有本质上的区别。电脑显示器的电磁辐射所产生的热效应相当微弱,微弱到人体根本感觉不到,如此轻微的加热作用,很难对人体造成什么实质性的损伤。当然长时间盯着显示器会引起视觉疲劳,但是这种视觉疲劳,和电磁辐射本身无关。

再说说通信基站吧,通信基站的电磁辐射到底有多大,会不会给健康造成伤害呢?我国颁布了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》两项技术标准及国家环境保护18号令及《电磁辐射环境保护管理办法》等相关文件,这些标准比欧美各工业化国家所制定的标准要更加严格,按照上述标准,目前移动通信所用900MHz频率带宽,其电场强度只要小于每米12伏或功率密度每平方厘米小于40微瓦就符合安全标准。人们对基站的电磁辐射过分敏感,担心影响健康。事实上,这种担心是没有科学根据的。移动通信设备所发射的电磁波是在安全范围之内的,公众不必为此担心。只要以实事求是和科学的态度来了解和认识电磁辐射,就会发现它并不可怕。

电离辐射与电磁辐射的区别篇5

关键词:耗散结构水能量冲气电磁能量的熵基站湍流负熵生存

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0205-02

1969年,比利时统计物理学家普里戈金首次提出耗散结构概念,自然界中的云朵,雨后的彩虹,山间的瀑布都是在一定环境能量物质供给条件下形成的物理结构,当这物理结构由原先的变化无序状态转变为一种在时间上、空间上或者功能上有序的,在远离平衡态的非线性区域形成的稳定的宏观结构后,这宏观有序的物理结构,在后续的稳定生存中,仍然需要不断地与外界变换能量或物质才能维持,因此称之为耗散结构。生命体的存在,一直需要空气、阳光、水及食物等能源补充人体能量,也被视作耗散结构现象的存在。

1电磁能量与水

地球是太阳系行星中惟一有四分之三的表面被液态水所覆盖的星球,地球上有96.%的水分布在海洋。地球上的动植物体内含有大量的水份,蔬菜的含水量为90%~95%。一个成年人的含水量占体重的65%,而二个月的婴儿的含水量占体重为91%。人体不同器官的水分含量也有相差,如人的眼球的含水量含约99%,血液含水量约85%,肌肉含水量约76%,骨骼含水量约22%,同时,植物和人体内的水中也类似海水,都混有矿物质和盐分。

现代物理学告诉人们,水是吸收电磁波能量的物质,水吸收电磁能量使水温提高。来自太阳及星际的等离子体物质和地球磁场及电离层的相互作用,不断产生频域很宽的电磁波。其中周期为数分钟以上的电磁波能够穿过海水直到海底,再穿过海底沉积层,达到地幔岩石圈甚至更深处。1881年,渥拉斯顿在横过英吉利海峡的海底电缆上,检测到和海水潮汐周期相同的电位变化,证实了海水中产生的感应电动势起伏周期和月亮星球位置的周期变化相关。

2生命耗散结构与电磁能量的熵

1944年薛定谔在《生命是什么?》的演讲中提出了“有机体就是依赖负熵为生”的命题,他指出:“新陈代谢中本质的东西,乃是使有机体成功地消除当它自身活着的时候不得不产生的熵。”

薛定谔说:“生命以负熵为生,就像是活有机体吸引一串负熵去抵消它在生活中产生的熵的增量,从而使它自身维持稳定在一个高度有序水平上(等于相当低的熵的水平上)所用的办法确实是在于从周围环境中不断汲取序。”并且把符合稳定有序特征的能量流称为负熵能量流。显然,在漫长的生物进化过程中,作为高等动物生存的主要能量来源的食物结构是稳定有序的,属于负熵能量供应源。所以,生命体的“有序来自有序”是自然可见的道理。

中国先圣老子说:“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴抱阳,冲气以为和。”其中“冲气”表征着中国先圣老子认为万物处于被动地接受外界环境的能量供给状态。植物及人体内含有大量带盐分的水,不断地接收地球环境的电磁波能量,人体内水中产生的感应电动势和月亮星球位置的变化相关,影响着人体电磁场的内部分布及熵值。人除了选用食物为维持生命的能量来源以外,人体内的水,一直被动地接受所处环境中的电磁能量的供给,电磁能量供给不足时,体温下降使人感到寒冷,电磁能量供给大时,体温上升使人感到热,是影响人体体温的自然能量来源。

按照能量守恒守则,某一恒定的电磁能量被一定体积的水吸收使水温上升到某个温度是可以计算的,而依用高等动物选择食物的角度,人体内水分子接收到的电磁能量最好具有稳定和有序的特点。显然,在同一能量等级的电磁能量辐射条件下,负熵电磁能量不易使人体内熵值增加,有助于维持人体内的“序”,体现了老子所说的“冲气以为和”所要的:电磁能量流供给的和谐之道。所以,探讨现代居住环境内的电磁能量的熵,具有实际意义。

当太阳及其它星球抛出的等离子体态物质,吹到地球磁层时,高能荷电粒子沿磁力线作螺旋运动并不断辐射出电磁波能量辐射,太阳及行星的运行极度有“序”,一直按着古时人们所知的规律运行。地球日复一日的自转,使地球环境的每一点的电磁能量有了昼夜周期,在夜间,月球将它接收到的太阳能量再辐射向地球,地球上的每一点也处在日光能量的辐射下。显然,白天太阳光辐射强度大,夜间来自月球的光辐射强度小,具有稳定的时间节律的这类电磁辐射能量是负熵电磁能量。

3电磁再辐射时的熵增

吹向地球的等离子体态物质,伴有等离子体磁场。这磁场和地球磁场相互作用,阻滞了等离子体态物质侵入地球大气层,同时使等离子体态物质绕过地磁场,继续向前运动,导致地球磁力线在背着太阳一面的空间延伸得很远,形成了地球磁尾区域。月球再辐射能量从地球的磁尾区域吹向地球,磁尾区域发散的、不稳定的结构特性,在月光传播过程中,产生了月光的熵增过程,到达地面的月光具有高熵值的电磁能量特性。所以,在实际生活中,到达地面的月光强度并不大,却不能对月亮久视,以免眼球中的水分子,接受高熵值的月光辐射,造成眼球细胞永久性损伤。月光下的摄影,也最好加装偏振滤光镜,以取得好的照片表现力。

太阳的电磁辐射在到达地面之前,需要经过大气层,大气中的介质微粒(如水滴)在电磁波的辐射下,按物理规律,产生被称为瑞利效应和拉曼效应的电磁再辐射。瑞利效应增加了电磁波的极化方向的无序性。是一个熵增的电磁再辐射过程。拉曼效应不光增加原有辐射谱线的电磁能量的极化方向的随机度,同时产生了和介质微粒的物理性质相关的、在原有辐射谱线两端的新电磁谱线,在电磁频域增加了随机度。更是一个熵增的电磁再辐射过程。

悬浮在水中的介质微粒在电磁波能量辐射下也产生瑞利效应及拉曼效应熵增的电磁再辐射,大气层及流水中的湍流现象,使作为辐射体的介质微位的空间位置处于不断地随机运动之中,更增加了电磁再辐射能量的熵值。

这些高熵值的电磁能量被动植物体内的水吸收,就出现连续雾霾天气里收割的蔬菜变味,矿脉附近形成的地下水,不能直接用来浇灌庄稼,附近居住者常有偏头痛,风湿性关节炎之困扰。动物中的狗对这类高熵值的电磁辐射最为敏感,一旦遇到,即刻回避。

4运动物体引起的电磁能量熵增

出云谕明所著《禁断的辐射》书中有个例子:日本高速公路安全研究所加藤正明所长分析了长达15年的事故记录资料,得到距离高压线1km以内地区是汽车恶通事故的高发地的研究结果。为了找出原因所在,加藤正明在汽车上加装了脑电波测定仪,并驾驰汽车沿东名高速公路开展实验。结果发现,只要汽车行驰到距离高压线100m附近时,脑波测定仪立刻出现紊乱的波动,或者说,出现了脑电波熵增现象,一直到汽车通过高压线200m以远,仍然能观察到这个现象。另外,该研究所还在汽车上加装了测定电磁波的仪器,只要接近高压线附近,测定仪器的指针就立刻急剧晃动,并且雨天比晴天晃动得更剧烈,或者说,指针的指示出现了熵增现象。

进一步对这些实验现象分析表明,当汽车处于高压线附近区域,组成汽车的金属外壳表面必然产生表面电荷现象,表面电荷密度随高压线电波频率周期波动,行驰中的汽车,其表面电荷随之在空间移动。移动电荷在汽车周围激发动态电磁场,空气中的介质微粒和汽车外壳的摩擦,随机影响着汽车表面电荷的密度分布,使汽车周围的动态电磁场能量增加了熵值,高熵值的电磁波直接被人体吸收,使得人体内熵值增大,反映在脑电波测定仪上的脑波紊乱,脑波处于高熵态。而在雨天,原本向外辐射的电磁波被水分子吸收,并经水分子的瑞利再辐射返向车内,水分子撞击汽车外壳引起了剧烈紊流现象,处于紊流之中的水分子的电磁再辐射,导致测定电磁波的仪器指针晃动更剧烈。指针指示出现了熵增现象,表示这时的电磁辐射是高熵值的电磁能量。驾驰员处于高熵值的电磁能量区域及脑波处于高熵态区域,是出现小车猛撞防护壁、或是大卡车追尾等事故高发区域。

5通讯辐射源的熵增

固定在地球上的通讯基站辐射源和静止人体之间距离不变,活动人体和通讯基站辐射源的距离变化则是随机无序的。加上电磁波传播中遇到的建筑物后所产生的“多径效应”,不同时延、不同极化方向的波的迭加进一步加剧了波的随机性,和无线设备的线极化天线只感应单一极化方向的电磁辐射的性能不同的是,动植物体内的水接收所有极化方向上的电磁能量,电磁能量的极化方向的随机变化提升了电磁能量的熵值,人体内水的接收到这类高熵值的电磁能量,必定使人体的熵值增加。

在VHF频段,日本京都大学教授荻野士指出,自然界里高频电波的强度为0.0001?w/cm2,而当通讯基站发射电波的强度为0.2?w/cm2时,通讯基站发射的电磁波强度是自然界负熵电磁波的2000倍。1975年,美国的富莱依博士曾发表他用模拟调制模式的手机信号和数字调制模式的手机信号辐射实验大白鼠的实验结果。首先,用2?w/cm2辐射强度的模拟调制模式的手机信号辐照安静状态下的大白鼠,大白鼠状态如常,不曾表现出难受及逃离行为的意向。当他采用0.2?w/cm2辅射强度的数字调制模式的手机信号辐照实验大白鼠时,大白鼠立即逃离辐照区域。我们可在频谱仪上观察这两种调制模式的频谱结构所代表的不同熵值,模拟调制模式的手机信号在通频带宽内,主频两侧谱线高度依次下降,频谱结构具有稳定及有序的模拟信号谱的特征。是有序低熵的结构。而数字调制模式的手机信号频谱在通频带宽内谱线参差不齐,频谱结构具有随机信号谱的特征。是随机变化体现高熵值的频谱结构。用信号分析软件也可以在计算机屏幕上方便地看到这二种调制方式在频谱结构上的明显区别。

所以,模拟调制模式的手机信号,在频域上具有负熵电磁能量的“序”特征,第一次实验时,大白鼠受到了2?w/cm2辐射强度负熵电磁能量的辐照,大白鼠状态如常。数字调制模式的手机信号,在频域上具有高熵电磁能量随机变化的特征,第二次实验时,大白鼠只受到了0.2?w/cm2辐射强度的高熵电磁能量的辐射,大白鼠体内的水分子接收到高熵值电磁能量,大白鼠体内的熵值随之增大,安静状态中大白鼠立即作出逃离辐照区域的行为。值得强调的是向大白鼠辐射手机信号的是线极化天线,大白鼠受到的是极化有序的电磁波辐射,而我们平日里处于通讯基站“多径效应”造成的随机线极化辐射环境中,所含的熵值更高。夏日正午的阳光是强烈的随机线极化电磁能量,很刺眼,但当人们戴上偏振光太阳眼镜时,眼睛内水分子接收单极化电磁能量,眼睛就舒服很多,感到天气温度也低了一些,这就告诉我们,在相同能级下,单极化状态的电磁能量的熵值远低于随机极化状态的电磁能量的熵,能使人感到舒适及与环境和谐。当人们在作实验环境中做辐射测试时,实验环境的可控性往往减少了“多径效应”的产生,所以,即使用同样的辐射源,相对于实验室用线极化天线辐射实验得到安全标准对人的情绪影响,具有“多径效应”的实际环境对人的影响要大得多。真实环境中人体受到的辐射电波的熵值要高一些,诱发基因变异的频数也会大一些。由此看来,早期的pas通迅技术,采用低电磁辐射强度的做法,体现了对现存生命体现象的呵护。

6电磁敏感症

在网上流传着一个“电磁敏感症”的故:在20世纪80年代初,波.赛格贝克在瑞典电信巨头爱立信下属的Ellemtel公司,负责领导一个工程小组设计通讯系统样机里使用的高级集成电路。工作环境中,一直增添着辐射电磁能量的设备,他在这个非电离辐射环境中工作10年后,自身具有了头晕、恶心、头疼,还有皮肤的灼热感和红斑症状。在他的小组的20多名成员中,除了两个人之外的所有人都报告了相同的症状。

赛格贝克当时是该公司设计团队中最关键的成员,20世纪90年代初,公司在他家的卧室和书房周围都安装了金属屏蔽层,让他在睡觉和工作的时候可以不暴露在辐射之中。为了让他能出门,医疗机构还为赛格贝克提供了一套抗电磁辐射服,这通常是那些在距离电讯发射塔和高压电线很近的地方工作的工程师的装备。公司甚至还特意为他改装了一辆沃尔沃轿车,以便他安全地上下班。不过,到20世纪90年代中期,数字手机信号发射塔开始遍布斯德哥尔摩各地的时候,他就不再去上班、被迫退隐山林了。退隐山林的波・赛格贝克,只要附近有手机,一接通,刹那时产生的高辐射强度的数字射频信号冲击,使他有一种“头盖骨已经容不下大脑”的感觉。

赛格贝克长达二十多年经历,体现了高熵电磁辐射的长期危害的后果。这样的结果并不是人类想要的进化结果。瑞典是世界上惟一一个将电磁波过敏症认定为身体功能缺陷的国家,瑞典的电磁波过敏症患者――根据政府的官方统计,约占其全国人口的3%,大约是25万人能够获得和盲人、聋人一样的特权和社会福利待遇。在有必要的情况下,当地政府还会出资为被诊断为电磁波过敏症的患者的住宅做电子“消毒”,帮助他们安装金属电磁屏蔽。

我们从田野中走来,走到了数字手机时代,也就是从自然电磁环境中,遇上人造电磁场增长的时代,技术的发展,给生活中的信息交换,带来了莫大的便利。但对整个社会的进程来说,这种能导致基因突变频数增加量的高熵电磁场环境,正逐渐影响人类社会的危害性是需要大家了解的知识。

所以,以低辐射强度为特征的pas通讯技术体现了对生命体存在的呵护。

7结语

(1)24h不停工作的数字手机通讯基站和正在推广的免费城市无线局域网络所产生高熵电磁辐射,却因我们体内的水分子的接收,是我们无法躲避的高熵值电磁能量源。

(2)人体内熵值和人体内基因突变频数的增加量成正比。正象在自然界存在的现象那样,在同一个基因体内出现了十几个不同的突变,而其中有害的突变总是比有利突变占优势,所以由于基因的高度持久性需要,控制高熵电磁辐射能量源的数量,使生命体所处的电磁环境有适当程度的保守性是十分必要的。

(3)为防范处于高熵电磁辐射环境内所引发的“电磁敏感症”现象,坚持绿色辐射的pas通讯技术的发展,对生命体的存在,具有积极的意义。

参考文献

[1]老子.道德经.

电离辐射与电磁辐射的区别篇6

关键词:手机,电磁辐射,时域有限差分(FDTD)法,比吸收率

随着经济的快速发展和科技的不断进步,手机等电磁产品的应用在给人类提供极大方便的同时,电磁辐射污染已经成为继大气污染、水污染和噪音污染后的第四污染,同时人们开始关注电磁产品的电磁辐射问题。本文通过建立近似的手机辐射电磁模型,利用MATLAB软件编制FDTD计算程序;通过改变手机天线与人头之间的距离,研究了暴露于GSM900MHz手机天线近区场中的人体头部在辐射系统峰值功率下发射时的场强和SAR分布,并将计算结果同现有的国际、国内卫生安全标准进行了比较。

1手机电磁辐射的危害

手机通信是依靠对无线电波的接收和发送实现的,而任何一种形式的无线电波都或多或少的被人体组织吸收。自从1993年美国佛罗里达州发生全世界首例因使用手机危害健康引起的索赔案以来,关于手机辐射损害人体健康的诉讼案多有报道,更加引起了人们对手机辐射对人体作用的重视。2001年5月,国内也报道了投诉手机电磁辐射损害健康的案例;随后,在北京解放军304医院确诊了一例罕见的与长期高频率使用手机有关的恶性脑瘤-胶质瘤:患者肿瘤发生于颞、顶、枕交界区,正好是手机天线的辐射区[1]。

2FDTD法与SAR值

时域有限差分(FDTD)法是在1966年由K.S.Yee[2]第一次提出的求解电磁场问题的一种数值计算方法。采用有限差分法要对问题的变量空间离散化就要建立合适的网格剖分体系,K.S.Yee提出了一个合理的网格体系,成功的创立了时域有限差分法。该网格体系的特点是,电场和磁场各分量在空间的取值点被交叉地放置,使得在每个坐标平面上每个电场分量的四周由磁场分量环绕,同时每个磁场分量的四周由电场分量环绕,这样的电磁场空间配置符合电磁场的基本规律:法拉第电磁感应定律和安培环路定律,因而也符合电磁波在空间传播的规律。

FDTD方法中,计算电磁波对人体的作用,是把人体作为一个散射体,通过迭代足够的时间步,使人体模型内每一网格中的场都达到稳定,计算所获得的是人体模型内每一网格三个电场分量和三个磁场分量的稳定值。

目前国际上通常用比吸收率SAR(SpecificAbsorptionRate)作为手机电磁辐射的量度,来衡量电磁辐射对人体的影响,并以此来确定人体能够接受的限制值。SAR定义为单位质量所吸收或消耗的能量对时间的导数:

(1)

如果入射场为时谐场,上式可表示为:

(2)

式中为生物体组织的等效电导率;是生物体组织的质量密度;为生物组织中的最大电场强度。

由于人体电学性质的高度非均匀性,电磁场在人体内的分布很不均匀,每种组织所吸收的电磁能量不仅与其中的电场有关,也取决于自身的电导率。为了表明整个人体吸收电磁能量的水平,有时也采用平均SAR这一参量。

3手机和人体头部的电磁模型

3.1单极天线手机模型

在本文的计算仿真中,主要考虑的是手机距离人体头部位置不同时的辐射情况,因此手机作为辐射源的状况不是考虑的重点。本文采用在手机电磁辐射研究中广泛采用的单极天线手机模型[3],即手机天线长度为手机发射频率对应波长的1/4。对于GSM制式手机,信号激励频率为900MHz,输入功率设置参照IEEEC95标准,900MHz时为0.3W。

单极天线手机模型将手机简化为天线和机身两部分,机身为表面覆盖绝缘介质薄层的长方体金属矩形盒,表面的绝缘塑料介质,厚度通常为1㎜,其相对介电常数一般取。手机机壳内部通过一薄金属片与天线馈电端相连,该金属片用来固定手机天线并给天线馈电,大小为1.0㎝×1.0㎝,一般将其作为理想导体,其电导率取铜的电导率,固定在手机机壳上表面一角的天线长度为1/12m,近似取为8.0㎝,天线半径0.33㎝,馈电点在机壳上表面中心;长方体机身的长(a)、宽(b)、高(c)分别为2.0㎝×5.0㎝×8.0㎝,人右手持机,取z轴方向向上并与天线平行,人头水平指向手机方向为x轴,人头鼻尖至后脑勺方向为y轴。论文参考。

3.2人体头部电磁模型的建立

本文的仿真计算中所建立的人头模型为分层球形人头模型,将人头划分为四层,包含皮肤、骨骼、肌肉、大脑四种组织,由于人的眼睛在人体各组织中具有较高的电导率,该组织处的SAR值突变明显,因此人头模型中加上眼睛一共五种组织。该模型所代表的实际人头几何尺寸为:左耳至右耳13.5㎝,鼻尖至后脑勺17.5㎝,下颚至头顶20㎝,各种人体头部组织在900MHz频率下的电参数如表1所示[4]:

表1人体头部组织电磁属性参数(900MHz)

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