环保知识小百科——辐射

时间:2010-05-14 09:29:43  来源:百度百科  作者:水吻涟漪等  点击:

    辐射有实意和虚意两种理解。实意可以指热,光,声,电磁波等物质向四周传播的一种状态。虚意可以指从中心向各个方向沿直线延伸的特性。辐射本身是中性词,但是某些物质的辐射可能会来到危害。 字串4

基本概念
  自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能。辐射按伦琴/小时(R)计算。
  辐射有一个重要的特点,就是它是“对等的”。不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。这一点不同于传导,传导是单向进行的。遭遇到大量辐射的人都应用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体,并立即寻求医生或专家的帮助。

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  辐射能被物体吸收时发生热的效应,物体吸收的辐射能不同,所产生的温度也不同。因此,辐射是能量转换为热量的重要方式。 辐射传热 (radiant heat transfer)依靠电磁波辐射实现热冷物体间热量传递的过程,是一种非接触式传热,在真空中也能进行。

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    物体发出的电磁波,理论上是在整个波谱范围内分布,但在工业上所遇到的温度范围内,有实际意义的是波长位于0.38~1000μm之间的热辐射,而且大部分位于红外线(又称热射线)区段中0.76~20μm的范围内。所谓红外线加热,就是利用这一区段的热辐射。研究热辐射规律,对于炉内传热的合理设计十分重要,对于高温炉操作工的劳动保护也有积极意义。

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    当某系统需要保温时,即使此系统的温度不高,辐射传热的影响也不能忽视。如保温瓶胆镀银,就是为了减少由辐射传热造成的热损失。 热辐射的基本概念 任何物体在发出辐射能的同时,也不断吸收周围物体发来的辐射能。一物体辐射出的能量与吸收的能量之差,就是它传递出去的净能量。物体的辐射能力(即单位时间内单位表面向外辐射的能量),随温度的升高增加很快。 字串5

    一般说来,当一物体受到其他物体投来的辐射(能量为Q)时,其中被吸收转为热能的部分为QA,被反射的部分为QR,透过物体的部分为QD,显然这些部分与总能量之间有下式所示的关系: QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q称为吸收率,R=QR/Q称为反射率,D=QD/Q称为穿透率,则有: A+R+D=1辐射
  若物体的A=1,R=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量完全被吸收,此物体称为绝对黑体,简称黑体。若R=1,A=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量全部被反射;当这种反射是规则的,此物体称为镜体;如果是乱反射,则称为绝对白体。若D=1,A=R=0,即到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体,此物体称为透热体。实际上没有绝对黑体和绝对白体,仅有些物体接近绝对黑体或绝对白体。例如:没有光泽的黑漆表面接近于黑体,其吸收率为0.97~0.98;磨光的铜表面接近于白体,其反射率可达0.97。影响固体表面的吸收和反射性质的,主要是表面状况和颜色,表面状况的影响往往比颜色更大。固体和液体一般是不透热的。热辐射的能量穿过固体或液体的表面后只经过很短的距离(一般小于1mm,穿过金属表面后只经过1μm),就被完全吸收。气体对热辐射能几乎没有反射能力,在一般温度下的单原子和对称双原子气体(如 Ar、He、H2、N2、O2等),可视为透热体,多原子气体(如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等)在特定波长范围内具有相当大的吸收能力。 字串8
  辐射以电磁波和粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外放散。无线电波和光波都是电磁波。它们的传播速度很快,在真空中的传播速度与光波(3×1010厘米/秒)相同,在空气中稍慢一些。
  电磁波是由不同波长的波组成的合成波。它的波长范围从10E-10微米(1微米=10E-4厘米)的宇宙线到波长达几公里的无线电波。Υ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线,超短波和长波无线电波都属于电磁波的范围。肉眼看得见的是电磁波中很短的一段,从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后,成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带,这光带称为光谱。其中红光波长最长,紫光波长最短,其它各色光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(>0.76微米)有红外线有无线电波;波长短于紫色光的(<0.4微米)有紫外线,Υ射线、X射线等。这些辐射虽然肉眼看不见,但可用仪器测出。
  太阳辐射波长主要为0.15-4微米,其中最大辐射波长平均为0.5微米;地面和大气辐射波长主要为3-120微米,其中最大辐射波长平均为10微米。习惯上称前者为短波辐射,后者为长波辐射。
危害
  
1、日常危害
   在辐射源集中的环境中工作、学习、生活的人,容易失眠多梦、记忆力减退、体虚乏力、免疫力低下等,其癌细胞的生长速度比正常人快二十四倍。 字串7
  辐射离我们有多远 在我们的生活环境中,辐射无处不在!
  家用电器:电视、电冰箱、空调、微波炉、吸尘器等
  办公设备:手机、电脑、复印机、电子仪器、医疗设备等
  家庭装饰:大理石、复合地板、墙壁纸、涂料等
  周边环境:高压线、变电站、电视(广播)信号发射塔等
  自然环境:太阳黑子等
  一个健康的人可以抵挡短暂的5000R负荷,但仅700R的剂量都足以使一个健康的人受到致命的威胁,但每个人的身体抵抗能力不同,每个人会出现不同程度的症状。一般受到电磁辐射污染会引起头疼、失眠、心率不齐等中枢神经的问题。同时,对于有些人的眼睛可能产生影响,出现视力下降、皮肤病等现象,重的还有可能致癌。对于孕妇可能导致流产,安装了心脏起博器的老人尤其要注意。同时,不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的,即使在超标环境下,也不意味着所有人都会得病,因此大可不必对电磁辐射“草木皆兵”。但是,对老人、儿童、孕妇或装有心脏起搏器的病人,对电磁辐射敏感人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防患措施。
2、对孕妇的危害
   生活中有很多电磁辐射的说法,比如:“微波炉不能多用”、“怀孕期间不能用电脑”,如果你是准妈妈,就需要对这个问题更加在意了。仅仅为胎儿生长发育提供足够的营养是不够的,还应该远离可能对胎儿造成的种种不良因素,比如:电磁辐射。 字串2
  电磁辐射对人体的影响程度差别很大,通常对妇女和儿童最为敏感。特别是孕妇和胎儿更容易受到影响。电磁辐射对胚胎而言,会阻止其早期细胞分裂,甚至造成细胞死亡,同时还会阻止胎盘的正常发育。科学表明,结合胎儿的发育过程,妊娠期头3个月的危险比妊娠中、晚期的危险大得多。具体地说,1—3个月为胚胎期,受到强电磁辐射有可能导致流产,也可能造成胎儿肢体缺损或畸形;4—5个月为胎儿成形期,电磁辐射可能损伤中枢神经系统,导致婴儿智力低下;6—10个月为胎儿成长期,其主要后果则是免疫功能低下,出生后体质弱,抵抗力差。
分类  
1、太阳辐射
 太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十亿分之一,但却是地球大气运动的主要能量源泉。经过大气削弱之后到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为太阳总辐射。就全球平均而言,太阳总辐射只占到达大气上界太阳辐射的45%。总辐射量随纬度升高而减小,随高度升高而增大。一天内中午前后最大,夜间为0;一年内夏大冬小。
  太阳辐射能在可见光线(0.4~0.76μm)、红外线(>0.76μm)和紫外线(<0.4μm)分别占50%、43%和7%,即集中于短波波段,故将太阳辐射称为短波辐射。 太阳辐射试验是评定户外无遮蔽使用和储存的设备经受太阳辐射热和光学效应的能力。太阳辐射试验标准:

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  目前能进行太阳辐射试验试验的实验室非常少,北京就环境可靠性与电磁兼容试验服务中心,另外就上海和广州各有一家。
2、电磁辐射
   基本定义
  1)、常见的电磁辐射源 :一般来说,雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等都是可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射源。
  2)、电磁辐射场区的划分:电磁辐射场区一般分为远区场和近区场。
  3.1)、近区场及特点: 以场源为中心,在一个波长范围内的区域,通常称为近区场,也可称为感应场。 字串4

    近区场通常具有如下特点:近区场内,电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。即:E&sup1;377H。一般情况下,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备的模具),磁场要比电场大得多。 近区场的电磁场强度比远区场大得多。从这个角度上说,电磁防护的重点应该在近区场。近区场 的电磁场强度随距离的变化比较快,在此空间内的不均匀度较大。
  3.2)远区场及特点在以场源为中心,半径为一个波长之外的空间范围称为远区场,也可称为辐射场。远区场的主要特点如下:在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,这种场辐射强度的衰减要比感应场慢得多。

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     在远区场,电场强度与磁场强度有如下关系: 在国际单位制中,E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。远区场为弱场,其电磁场强度均较小。
  3.3)近区场与远区场划分的意义: 字串9

    通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的电磁场强度较大,所以,我们应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。另外,应该有对近区场一个概念,对我们最经常接触的从短波段30MHz到微波段的3000MHz的频段范围,其波长范围从10米到1米。
电磁辐射污染的简单测试
  1、根据测试对象及环境选用测试仪器
  在对某电子、电气设备的电磁辐射进行测试时,需要注意以下问题。尽可
  能多的了解此电子、电气设备的各种电气指标、运行参数,在此前提下,确定采用不同的测试仪器。一般来说,对近区场的电磁测试,如果测试频段在短波段或微波段,可选用国产的701型三维场强计或其它三维场强计,其测试频率范围大致在几百KHz至1GHz左右。对变电站或高压、超高压输电线进行测试时,应选用工频电磁场测试设备。对远场区测试时,根据不同的测试频段,可选用频谱仪或干扰场强测试仪。测试时,应按照《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》HJ/T10.2-1996的要求进行测试。
  2、电磁辐射测量采用的计量单位 通常,对大于300MHZ的微波频段,采用平均功率密度mW/cm2作为计量单位,
  小于300MHZ的频段,采用电场强度V/m和磁场强度A/m作为计量单位。在进行电磁环境测量时,干扰场强国家计量标准采用单位为mV/m,用分贝表示时,1mV/m=0dB。 字串5
电磁辐射危害人体的机理
  电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和自由基连锁效应等。
  1、热效应:人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。
  2、非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。
  3、从现在关于氧化应激的机理发现:过量的辐射是使人体产生了更多的自由基。自由基,化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基,例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧,通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过量辐射、空气污染等产生过多的活性氧自由基就会有破坏行为,自由基不光自身去破坏游离电子,而且会损坏正常的细胞,使正常的细胞又产生新的自由基,新的自由基再去破坏正常的细胞产生新的自由基,从而形成自由基连锁反应,自由基连锁反应导致人体正常细胞、组织、器官的损坏。这个自由基连锁反应破坏过程叫氧化应激也称氧化损伤。过量的辐射引起的自由基连锁反应从而引发多种氧化应激类和代谢类疾病:如上述的心血管病、糖尿病、癌突变(肿瘤)外,还有心脏病、老年痴呆症、帕金森病、痛风、尿酸高、类风湿性关节炎等疾病。所以说过量的辐射都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,从而导致了人类加速衰老和更快、更高的患病几率。预防措施除了远离过多的接触辐射以外,还应该积极补充下文提到不限于下文提到的抗氧化剂如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、番茄红素、葡萄籽、虾青素(英文称Astaxanthin,简称ASTA)等。 

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测试结果的分析及不同类型防护设备的选用
  1.测试结果的分析与电磁辐射方面国标的选用,在对辐射源周围环境进行电磁辐射测试之后,应将电磁测试结果与相应的。国标做对照,中国已经颁布的电磁兼容方面的环境标准及法规有数十项,应根据现场的情况,采用适合此环境的国标或行业标准。 按主要波段场强;若各波段场强分散,则按复合场强加权确定。 在对一般环境的电磁辐射分析中,应主要选用《环境电磁波卫生标准》主要选用《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88),根据辐射源的主要辐射频率,找到其辐射强度限值。注意掌握三个标准限值,一般我们把居民居住的环境按一级安全区处理,则其标准限值为:在长、中、短波,电场强度应小于10V/m;在超短波段,电场强度应小于5V/m;在微波波段,其辐射功率密度应小于10μW/cm2。考虑到对在电磁辐射环境内工作人员的保护,我们建议在职业安全卫生领域,采用《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)的相应限值。
  将测试结果与国标对照后,如果发现测试结果超过国标限值,应考虑采取防护措施。首先应该考虑在辐射源的设备上采取措施,尽可能将其辐射值降低至国标限值之下。如果因为条件所限,无法降低辐射源周围的电磁场强度,而作业人员又必须在此环境下工作,或其它人员必须在此环境下生活,则对这些人员应该采取个体防护措施。

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  2.根据测试结果选用电磁个体防护设备,随着人们物质文化水平的不断提高,各种家用电器:彩电、录像机、VCD、家用电脑、微波炉、电磁炉、无绳电话、手机等相继进入千家万户,这些家用电器和电子设备在使用过程中都会向环境空间发射与漏泄一定强度的电磁波,电磁辐射已成为继水污染、大气污染、噪声污染之后当今人们生活中的第四大污染。因此,许多研究机构和生产厂家都在相继研究开发防电磁辐射的民用产品,以减少电磁辐射对人类健康的危害。现在看来,穿着防电磁辐射的服装是比较方便有效的方法。 字串4

    一般来说,作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值,但与此限值比较接近,而作业人员又需要长时间在此环境工作时,都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时,应首先确定电磁辐射的衰减度,然后,参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数,确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。目前国内已经开发出多种面料的防护服装。 字串3

    防护服装中有:防护衬衫,防护围裙,防护马甲,防护大褂,护胎宝,孕妇裙,夹克套装等,此外还有用于设备屏蔽的屏蔽布等。表3列出了常用的电磁辐射方面的个体防护产品、制成材料及屏蔽效能。防护服装是根据屏蔽或吸收原理制作的。防护眼镜是用于保护操作人员的眼镜免受伤害,对于防护眼镜的要求是:透视度要足够高,不影响视线;屏蔽效果要好(原则上应保证屏蔽后场强控制在国标限值之下);重量轻,镜面启动灵活。防护眼镜的基本材料是金属网或金属膜。
电脑辐射
   电脑对人类健康的隐患,从辐射类型来看,主要包括电脑在工作时产生和发出的电磁辐射(各种电磁射线和电磁波等)、声(噪音)、光(紫外线、红外线辐射以及可见光等)等多种辐射“污染”。
防电脑辐射误区
  很长一段时间以来,由射线防护品生产厂商们炒作的电磁辐射危害人类生存的浪潮愈演愈烈,引诱了很多日用品的生产者跟风,向消费者不断推销号称“世界领先科技”的防护用品,如:防电脑辐射的眼镜、手套、面罩、上衣、裤子、甚至孕妇专用的套装等等千奇百怪,自然化妆品的商家也不会放过如此良机,各种“防电脑辐射化妆品”被带上高科技的花冠粉饰登场。让我们从科学基础知识的原理出发,探究这些“雾中花”的真实面容。综上所述,我们真正认清了电脑电磁辐射的实质,不被夸大的宣传而扭曲真相。戳穿了所谓“防电脑辐射化妆品”的谎言,找到了电脑皮肤问题的对症美容康复之路。

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    基础物理学告诉每位中学生:当电流在导体中流动时,在其外部空间一定产生磁场,带有一定能量的磁力线不停地从一个磁极流向另一个磁极,我们人类就生活在这样一个天然的和人造的大磁场之中。如果磁场过强,就会对人体产生“磁污染”。
  曾有文献报道:1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响:
  一、电磁辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因;二、电磁辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害;三、电磁辐射是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素;四、电磁辐射直接影响儿童的发育、骨骼发育,导致视力下降、视网膜脱落、肝脏造血功能下降;五、电磁辐射虽然可使生理功能下降,女性内分泌紊乱,月经失调,但很多媒体把“磁污染”与正常生存的“磁效应”混为一谈,应辨明的是:这些危害人体的问题源自于电磁过量的“污染”,适当应用电磁屏蔽材料的产品不会有这方面问题。
  计算机各组成部分的辐射量分别是:
  键盘1000v/m;
  鼠标450v,4n;
  屏幕218v,fia;
  主机170v,4no。
  但从实际情况来看,要在电脑设计中完全杜绝辐射并不现实。因此作为用户,我们可以购买通过tco认证的显示器、选择大品牌厂商的机箱或应用特殊的专业防辐射材料的产品避免电磁辐射问题。专家研究发现,其实凡是用电的日常家用设备都会产生电磁辐射,对人体有无危害,最重要的是要看辐射能量的大小。根据国际辐射防护协会和国际劳工组织的规定,电磁场的安全强度是0.2-0.4微特拉(这是24小时接触计算机时的电磁场安全限),低于此强度对人体没有危害。我国颁布的《电磁辐射防护规定》,规定了电磁辐射污染的设备和对人员影响的标准限值,只有当电磁波达到一定强度的时候,才需要重点保护。

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[编辑本段]抗幅射(Anti-radiation)
  随着科技的高速发展,各种各样的科技产品、家用电器走入人们的生活,这一切都大大地提高了人们的工作效率、改善了人们的生活,不敢想象,如果没有了这些带电设备人们的生活将会怎样?可是随着城市周围的高压电、发射塔越来越高,家中的电器设备越来越多,人们感到便利的同时,也在受着伤害。目前电磁辐射污染已成为继水、空气、噪声之后的第四大环境污染。如果有一天,您所住的房屋突然被告知处在比较严重的电磁辐射当中,您会怎么样呢?这些众多的家用电器中您能找出辐射量比较高的电器都是哪些吗?什么是电磁辐射?专业的角度来讲,电磁辐射就是能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。在我们家中几乎任何的电器都会产生电磁辐射。比如微波炉、电视机、电脑、手机等! 辐射
  防护服:包括外衣、马甲、围裙、孕妇装等,由特殊纤维制成,具有较好的防电磁辐射、抗静电作用。尤其是有微波炉的家庭,最好配备防护围裙,可有效防止电磁辐射。对于孕妇来说如果接触电器设备,一定要穿上防护肚兜或防护装,保证胎儿的健康生长。
  防辐射屏:具有防辐射、防静电、防强光等多种作用,对保护视力也有一定的效果。
  另外一个方法就是要注意时间和距离或滴眼药水。 字串3
  伤害程度与时间成正比,也就是说接触电磁辐射的时间越长,受到的伤害越大。而与距离成反比,距离拉大十倍,受到的辐射就是原来的百分之一,距离拉大一百倍,受到的辐射就是万分之一。 字串8


救救大自然环保公益网站:WWW.99DAZIRAN.COM
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