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[继续科普帖]关于辐射的大小以及对人体的影响

楼主: firefly_xy
187954194 楼主
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常常看到有准妈妈说从哪儿哪儿听说了电吹风、插线板的辐射很大。

又有哪个机构做了什么测试,给出了什么辐射大小排行榜。
那么,是不是真的辐射大对人体的影响就大呢。
今天,我就来讲讲关于辐射的评价问题。(本文需要具有高中物理基础,不懂得可以直接跳过中间看结论)

首先,说一下辐射的概念。大家习惯上喜欢把日常接触的辐射分为电磁辐射和核辐射,这其实并不是一种科学的分类。
不过人们日常生活能够理解,所以也就习惯成自然了。
从科学上说辐射是能量传播的一种方式,包括各种有能量的实物粒子(如电子、阿尔法粒子、中子等)以及光子。
电子、阿尔法粒子、中子这些平时接触不到,所以下面我主要说光子。
光子其实就是电磁波,因为它本身就具有波粒二象性(高中物理有讲)。
既然是波,它就存在两个重要的参数,即频率和振幅(即强度)。
不同频率的电磁波对外的表现形式不一样,下面的图就给出了不同频率的电磁波谱。
电磁波谱.png
从上面的图中我们可以看出,我们通常所说的电磁辐射其实只是频率小于红外线的电磁辐射。

讲完了辐射的概念,就可以说说电磁波的波粒二象性问题。
如何理解波粒二象性呢。打个不恰当的比喻,电磁波就像一个没有重量的能量球,在没碰到东西之前,它就蹦蹦跳跳地往前走,它蹦的高度就是振幅,每秒钟蹦的次数就是频率,这就是波的特性。但是一旦碰到了东西,这个能量球就变成了一个橡皮球,要么被弹开,要么粉身碎骨变成更多的小球,这就是粒子性的表现。
电磁波作为波以频率和振幅表示,作为粒子则以光子能量和强度表示。光子的能量就相当于橡皮球碰上地板时候的动能,强度则表示有多少个橡皮球。单个光子能量和电磁波频率是成正比的,而光子的强度则表现为电磁波的振幅。

讲完了和辐射有关的几个重要参数,再来说说辐射和人体的作用。
人体是由细胞组成的。细胞的基础是分子。分子又是原子通过化学键连接而成。化学键可以形象地理解为一个猴皮筋。
虽然人体整个看起来是完整的,但是从微观角度看,分子之间是存在很大的缝隙的。所以,当辐射到达人体的时候,一部分会以波的形式从分子间的缝隙穿过,而另一部分则会以粒子的形式与分子发生碰撞。
以波的形式穿过的部分,由于其电磁场的作用,会引起体内的极性分子(关于极性分子的概念可以度娘)跟着发生方向的改变。即电磁感应效应。由于在这个过程中,分子没有发生变化,细胞仍然能够正常工作和复制,所以对人体不会有明显的影响。
而以粒子形式与分子发生碰撞的部分则分为两种情况。碰撞主要是与原子核外的电子进行,而核外电子的变动就是影响化学键。形象一点的描述就是,分子是一个由猴皮筋把几个小球串在一起,而辐射就是一个小球来撞这个猴皮筋。
当小球的能量比较小(即光子能量小)的时候,猴皮筋会振动,从而导致它拴着的小球跟着一起振动,即分子振动。
由于猴皮筋会自我恢复,所以只要单个小球打不断猴皮筋,再多的小球也不会把猴皮筋打断。
也就是说,只要辐射频率(也就是单个光子的能量)达不到打断分子化学键的门槛,不管辐射有多大,辐射也最多只会导致分子振动。分子振动会产生热。这就是辐射的热效应。同样在这个过程中,分子本身没有发生变化,细胞仍然能够正常工作和复制,所以对人体不会有明显的影响。
而当小球的能量非常大的时候,单个小球就会把猴皮筋打断,即分子断裂。在人体内,有一种特殊的分子在控制着细胞的复制,那就是DNA分子。DNA分子保证了细胞复制的时候是一模一样的复制。而如果被辐射打断的分子刚好是DNA分子的时候,细胞复制的基础就发生了改变,这时候要么细胞不能正常复制,要么复制出了变异的细胞(即癌细胞)。这就是辐射的基因效应。也就是说,只要辐射频率(也就是单个光子的能量)达到了打断分子化学键的门槛,不管辐射有多小,也可能导致细胞变异或死亡。当然,细胞和猴皮筋还是有一定差异的,细胞是具有自我修复功能的,猴皮筋则不会。所以虽然小量的高能辐射有可能导致细胞变异或死亡,但是只要在细胞的自我修复范围内,对身体也不会有影响的。

当电磁波频率很低,小于微波的时候,由于光子能量很低,不足以破坏分子的化学键,甚至分子的振动都很小,因此对人体的影响主要是电磁感应效应。日常电器,包括电脑、电吹风、电磁炉、插线板的辐射都属于这个范围。
当电磁波频率适中,位于微波到紫外线之间时,光子能量能够引起较大的分子振动,而又不会引起化学键断裂,因此对人体的影响主要是热效应。可见光(太阳光)正是位于这个频率区间,所以晒太阳能让我们感到温暖。只要没有产生烧焦的现象,就不会影响身体健康。
当电磁波频率更高,达到紫外线或X射线和伽马射线时,光子能量足够引起分子断裂,就有可能引起癌变甚至是遗传疾病了。当然癌变的概率是和辐射的量有很大关系的。

从上面的分析我们可以得到以下结论:
1、辐射的大小不是评价辐射对人体影响的关键指标,主要要看辐射的频率。
2、日常电器,包括电脑、电吹风、电磁炉、插线板的辐射,都是低频辐射,对人体的影响主要是电磁感应效应。对人体不会有明显的影响。
3、微波、可见光、手机等辐射属于中频辐射,对人体的影响主要是热效应。只要没有产生烧焦的现象,就不会影响身体健康。
4、紫外线或X射线和伽马射线能量较高,能够引起分子断裂,有可能引起癌变甚至是遗传疾病,应该加以注意。(但也不要谈虎色变,和辐射量也有关系的。)
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firefly_xy (楼主)
41
爱心妈妈1
天使宝宝 |
87956349 发表于 2013-1-7 10:15
<br/>主要是太多电脑了,还有那个光纤,担心担心 无限担心啊~~~~~~~~~~~~
<br/><br/>你仔细看一看我的原文,如果看完了还担心可以继续找我。
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42
十三级宝宝 |
firefly_xy 发表于 2013-1-7 10:20
<br/>你仔细看一看我的原文,如果看完了还担心可以继续找我。
<br/><br/>我看了,冒得没怎么懂啊,我文科的,囧,光纤的总机箱辐射频率大吗?
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firefly_xy (楼主)
43
爱心妈妈1
天使宝宝 |
87956349 发表于 2013-1-7 10:21
<br/>我看了,冒得没怎么懂啊,我文科的,囧,光纤的总机箱辐射频率大吗?
<br/><br/>一般用电器都是低频辐射。除了手机,无线路由等专门用于发射信号的设备属于微波段。
<br/>紫外灯属于紫外线。
<br/>除此之外,日常家用电器的辐射频率不会超过紫外线。
<br/>而光纤是不用电的,光纤里传播的是不可见光。光纤之所以能远距离传输数据,就是因为这些不可见光只会在光纤里传播而不会跑到光纤外面。
<br/>所以在光纤表面几乎是没有辐射的。
<br/>只有在光纤的发射端和接收端需要有光-电信号转换装置,由于用电会发出部分低频辐射。但是和光纤本身是没关系的。
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44
十三级宝宝 |
firefly_xy 发表于 2013-1-7 10:34
<br/>一般用电器都是低频辐射。除了手机,无线路由等专门用于发射信号的设备属于微波段。
<br/>紫外灯属于紫外线。
<br/> ...
<br/><br/>我办公室有个光纤的机箱,还好是低频的,每天无限但心中啊~~~~~~~~
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45
十六级宝宝 | 备孕中 |
em25em25em25
<br/>
<br/>南无大慈大悲观世音菩萨
<br/>南无大慈大悲观世音菩萨
<br/>南无大慈大悲观世音菩萨
<br/>
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firefly_xy (楼主)
46
爱心妈妈1
天使宝宝 |
87956349 发表于 2013-1-7 10:37
<br/>我办公室有个光纤的机箱,还好是低频的,每天无限但心中啊~~~~~~~~
<br/><br/>要看你的光纤机箱是干什么用的。
<br/>如果只是熔接光纤的熔接盒是不需要用电的,如果里面装的分光器也不需要用电,如果里面有网线出来,那是用电的,因为光电转换要用电,你看他的盒子出来的线都是什么线,只要是光缆进线,网线出来一般都是要用电的。如果光缆进,光缆出,那不需要用电。
<br/>即使用电,光纤接收用到的电太有限啦,就算是一个机箱用电还不如电脑用电大呢。。。。。
<br/>而且金属机箱壳本身就是一个很好的电磁屏蔽体。
<br/>所以光纤的辐射不仅频率是很低的,即使是大小也几乎是没有的。实在没有必要担心啊。
<br/>现在的人都被辐射吓怕了,看到个新鲜的东西就先考虑辐射。。。。。
<br/>
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47
十三级宝宝 |
firefly_xy 发表于 2013-1-7 10:44
<br/>要看你的光纤机箱是干什么用的。
<br/>如果只是熔接光纤的熔接盒是不需要用电的,如果里面装的分光器也不需要 ...
<br/><br/>嘿嘿,谢谢啦~放心了不少呢~
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48
十二级宝宝 |
87956349 发表于 2013-1-7 10:15
<br/>主要是太多电脑了,还有那个光纤,担心担心 无限担心啊~~~~~~~~~~~~
<br/><br/>这位mm,楼主已经说的很清楚很多次了,如果你还继续纠结担心提问同样的问题会让他和科学家工作者们很受挫滴
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49
九级宝宝 |
曾经也看到有报道说,生活中的辐射没那么可怕,不过为了心安,还是能远离就远离了em14
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50
十二级宝宝 |
firefly_xy 发表于 2013-1-7 10:34
<br/>一般用电器都是低频辐射。除了手机,无线路由等专门用于发射信号的设备属于微波段。
<br/>紫外灯属于紫外线。
<br/> ...
<br/><br/>谢谢楼主的几次科普贴和回答问题的严谨态度~只是这里来的不少姐妹似乎对理论这一套东西毫无概念且怎么解释都停止不了担心,很多也就看结论,所以,回答重复问题你大可以直接说结论就好啦,反正大方向的原理都在原帖当中,里面信息足够了。
<br/>
<br/>支持科普贴~
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