电磁辐射|电磁辐射知多少

我们生活的世界里 , 电磁辐射无处不在 。 这些电磁辐射会对健康造成影响吗?网络上“手机辐射能炸爆米花”“WIFI辐射使种子不发芽”“手机基站辐射致癌、白血病、记忆力下降”等传言是真的吗?
在判断这些传言真假前 , 让我们首先了解一下什么是电磁辐射 , 它的“大小”或“剂量”是如何衡量的 。
什么是电磁辐射
电磁辐射是指电磁能量以电磁波或光量子形式发射到空间的现象 , 可以说只要有电、有光 , 就有电磁辐射 。
电磁辐射根据频率的不同 , 可以分成低频电磁波、无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等 。 电磁辐射的频率越高 , 其能量也就越大 , 穿透力越强 。 我们通常所说的电磁辐射指的是频率不足以破坏分子间化学键的“非电离辐射” 。 例如 , 高压线、变电站以及一般的家用电器产生的低频电磁波;手机和手机基站、WIFI路由器、微波炉等工作在几百M到几个GHz的微波频率范围的仪器设备产生的高频电磁波 , 都属于电磁辐射 。
那么如何衡量电磁辐射的“大小”或者“剂量”呢?我们一般用电磁辐射的电场强度(单位为伏/米 , V/m)来衡量 。 对于低频电磁辐射 , 我们还需要考虑其磁场强度(单位为特斯拉 , T) , 微波、射频等高频电磁辐射还要用功率密度(单位为W/m2)来衡量;为了探究电磁波对人体的作用 , 我们还使用比吸收率(SAR , 单位为瓦/千克 , W/kg)来衡量一些接近人体使用的电磁设备的辐射 。
电磁辐射分析仪测量量值是否准确 , 则是由计量工作来保障的 。
电磁辐射对人体有害吗
随着人们环境意识、安全意识的不断提高 , 电磁辐射是否对人体有害不仅是人们热议的话题 , 更是科学研究的热点 。 根据目前的研究结果 , 电磁辐射影响人体的机理主要有热效应、非热效应和累积效应三种 。
比较明确的是电磁辐射的热效应 。 人体是一个导体 , 在受到电磁波辐射后会产生电流 , 引起人体发热 。 微波炉加热食物也是利用了微波的热效应 。 但是 , 微波炉的输出功率大概在600W至1000W , 其产生的微波又完全被限制在一个由金属壳构成的密闭的环境内 , 功率密度大、热效率高 。 与之相比 , 手机在接打电话时的功率仅有2W左右 , 且辐射的电磁波是朝空间各个方向的 , 即使紧贴人体 , 引起的发热量也非常小 。 可以说 , 手机电磁辐射的“剂量”不可能像微波炉那样使玉米粒变成爆米花 。 不同型号的手机或者无线设备使用时人体吸收的电磁波能量不同 , 吸收的电磁波能量大小与无线设备的天线位置、使用习惯、和人体距离等密切相关 。 国家标准要求制造商在产品说明书里面标示该手机的SAR最大值 , 我们可以在说明书里面关注自己购买的手机电磁辐射情况 。
需要说明的是 , 我们使用手机的时候 , 手机不一定会处于“最大发射功率”情况下 , 因此接受的辐射会比标示的SAR最大值小 。 一般情况下 , 当手机信号“不满格”即接收到基站的信号比较弱时 , 手机通话时的发射功率会较信号满格时大 。 这种情况是由于手机距离基站比较远 , 或手机处于地铁车厢或电梯等屏蔽空间内造成的 , 我们只要尽量避免在此时接打手机或使用耳机就可以了 。
除明确的热效应以外 , 电磁辐射还有非热效应和累积效应 , 但这些都是在极端情况下才会出现的 。 比如当人体触电 , 或长时间接触能量密度很高的电磁波时 , 肌肉或神经会受到一定刺激 。 但是到目前为止 , 还没有明确的证据表明 , 电磁辐射会使人“患癌”“患白血病”或“记忆衰退”等 。
当然 , 脱离“剂量”说电磁辐射安全无害也是不科学的 。 这和辐射的功率频率、与辐射源的距离、受辐射时间等有关 , 所以微波炉、电磁炉等未正确使用或密封性变差等导致漏磁 , 辐射危害就不容小觑 。
如何防护电磁辐射
国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)、国际电工委员会(IEC)等国际组织通过收集电磁辐射相关研究 , 制定了电磁辐射的相关标准 , 可以保障相关电子设备在使用过程中对人体安全 。 我国的《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)参考ICNIRP和IEC的相关标准 , 规定了大家身边1Hz~300GHz范围内电磁场的“大小”安全限值以及评价方法等 。 比如 , 移动基站等设备的电磁环境须控制在12V/m以内 , 并由我国的环保部门相关机构进行严格的监测和管理等 。 同样 , 我国《移动电话电磁辐射局部暴露标准》(GB21288-2007)规定移动电话的电磁辐射比吸收率值(SAR值)要低于2W/ kg 。