辐射防护科普(3)

2019-04-09 08:25

有很大伤害的风险防晒服和太阳帽保护皮肤,并且从太阳正午前两小时到之后三小时(在夏天遵守夏令时的地区即从10:00AM到4:00PM)减少暴露在阳光中。红色—暴露的皮肤会快速灼伤。8–10暴露于阳光中有极高风险11+暴露于阳光中极其危险紫色霜,用长袖宽松衬衫和裤子保护皮肤,穿戴宽檐帽子,从太阳正午前两小时到之后三小时间躲避阳光。表5.2-世卫组织紫外线指数

中华人民共和国中央气象台提供紫外线指数预报服务,分级标准与世界卫生组织略微不同,使用了特别的级别描述,定义和防护措施建议。

紫外线指数0–2曝晒级数一级含义最弱弱中等强很强建议的防护措施属弱紫外线辐射天气,无需特别防护。若长期在户外,建议涂擦SPF在8-12之间的防晒护肤品紫外线强度较弱,建议出门前涂擦SPF在12-15之间、PA+的防晒护肤品属中等强度紫外线辐射天气,外出时建议涂擦SPF高于15、PA+的防晒护肤品,戴帽子、太阳镜.紫外线辐射强,建议涂擦SPF20左右、PA++的防晒护肤品。避免在10点至14点暴露于日光下.紫外线辐射极强,建议涂擦SPF20以上、PA++的防晒护肤品,尽量避免暴露于日光下.3–4二级5–6三级7–9四级10+五级5.3-中国采用紫外线指数

6.可见光

可见光波长大约是400-700nm,或者说频率约4-7*1014Hz。其实可见光没啥可说的对吧,因为大家天天都要见到。但是这里把可见光单独拎出来一说,主要是联系“频率越高,伤害越大”的基本准则,给各种电磁辐射定个性。也就是说,之后章节的东西,除非强度非常大,否则对人体已经几乎无害了。(强度足够大的可见光有多可怕...参加激光-_,-)7.红外线

红外线波长大约为700nm-1mm。主要来源为各种热辐射。据斯特番-玻尔兹曼

定律(Stefan-BoltzmannLaw)可见,基本上所有物体都会放出辐射。而根据韦恩位移定律(Wien'sDisplacementLaw)可以大致算出物体温度和辐射频段之间的联系[*16]。如下图:

图7.1-斯特番-玻尔兹曼定律

图7.2-韦恩位移定律

上图中,UV为紫外,VIS为可见光,IR-A为近红外,IR-B为中近红外,IR-C为远红外。可见太阳是最主要的紫外-可见光-红外辐射源,而1000K(约为727摄氏度)左右基本上是近红外辐射源和远红外辐射源的分界线。

研究表明,红外线的主要属性(包括对生物)是加热/灼伤,而近红外则有可能对真皮组织和眼球造成一定的伤害:

长波(远)红外线:波长3μm-1mm,只能被皮肤吸收,产生热的感觉。中波红外线:波长1400nm-3μm,能被角膜和皮肤吸收。

短波(近)红外线:波长760-1400nm,可被组织吸收引起灼伤。[*17]而ICNIRP的关于红外线防护的文献[*16]佐证了这个观点:在这部照射限值指导文献中甚至没有提到远红外线的限值,而且没有证据表明远红外线会对人体产生“加热”以外的健康影响。意思就是只要你不觉得被烫着了就怎么照都没事儿...而中近红外线的疼痛阈值也在数万焦耳每平方米这个超大的数值上(对比紫外线,这个数值只有几十)。以上的论断一直在不停地证明我们开篇的那条规律:同等强度的电磁辐射,频率越低,伤害越小。近红外线(典型来源:炽热的阳光、熔融/燃烧的金属)对人体组织还有一定的伤害,而远红外线(典型来源:燃烧的钨丝、电磁炉、热水等)几乎除了烧伤以外无法对人体造成任何伤害。所以如果你是金属冶炼业的

从业人员,红外线是需要防护的,而除此以外的普通公众,对红外线的防护几乎只要做到觉得烫就跳开就可以了。

8.微波、短波、长波

接下来就是大家更为关心的,也是一般人心目中的“微波”和“辐射”的这个频段。一般认为微波的频段大约是在300M-300GHz[*18],但是ICNIRP的电磁辐射防护文献取的范围是300GHz及以下,也就是说这个文档基本包括了波长长于红外线的所有频段了,主要包括微波、短波、长波、工频辐射等。既然ICNIRP会这么写,就说明这些辐射,在对人体的伤害和防护方法方面有很大的相似性。这篇文档的全名叫做:《ICNIRPGUIDELINESFORLIMITINGEXPOSURETOTIME‐VARYINGELECTRIC,MAGNETICANDELECTROMAGNETICFIELDS(UPTO300GHZ)》[*19]。这是一篇他喵的用五号(或者小五号)字体写的31页的纯英文文档,连我看起来都觉得蛋快疼碎了,所以我只摘抄其中的一小段大家最关心的内容并翻译一下(以下蓝字为原文翻译,黑字为我自己的批注)。

生物学及病理学研究总结(100kHz-300GHz)

有证据表明当部分器官或全身持续吸收功率为4W/kg(SAR值)的电磁波照射30分钟以上即可能造成人或动物体温升高1摄氏度以内。但这个值离造成不可逆的组织损伤(即使是最敏感的器官)仍有很大距离。

通俗来说就是如果全身,或者部分器官持续接受这种强度的辐射,就会导致人体或者部分器官出现类似低烧(体温上升不到1摄氏度)的症状,但是有多少人会害怕发低烧呢?所以接下来世界卫生组织规定的,也是大家最关心的手机辐射的问题:市面流通的手机,SAR值必须小于4W/kg。这是WHO的推荐标准,就是参考上面的这个值离造成不可逆的组织损伤(即使是最敏感的器官)仍有很大距离。可以认为这是一个相当负责的限值了。而中国呢?大家会惊喜地发现,中国的标准其实更严格,是1W/kg。可以说,只要是符合中国标准上市的手机,每次电话时间少于2小时是不会有任何问题的。多于2小时的话也不过就是耳颊部位发个低烧而已(冬天围着炉子烤火带来的体温上升估计要比这个厉害得多...)。没有证据表明通常水平的微波照射会导致有害的遗传、生殖问题或者提高致癌率。

足够强的微波辐射可能导致触电、烧伤。

前一句中的这个通常水平...粗略来说我觉得可以认为是上面说的那个4W/kg,当然,一会儿还有个更牛逼的对照表给大家看。后一句...如果被微波电到或者烧伤了...那确实有害了-_,-话说这么强的微波...您是把手放微波炉里烤了么同学?

表8.1-时变电磁场限值-1[*19]

这个表里为什么会出现0.08W/kg这么小的SAR限值呢?文档里也解释了:之前那个4W/kg的限值是在连续照射30分钟的条件下计算的,而人可能经历更长时间的照射,例如5小时,所以我们把这个值除以10,变成0.4,然后怕老百姓不满意,再除以个5,于是变成0.08...注意这个0.08是针对全身的,而针对头部的是2,也就是大家最关心的手机辐射的限值。按他这个意思来说就是手机的SAR值小于2就可以随便用了,比中国的标准还宽松呢。另外,大家看在这里先除以10再除以5的就知道,即使SAR值真的超过2,应该也是不会有问题的。而这个表里第一列关于电流密度的限值,基本上是与触电关联的,这个以后还会再进一步解释。

生物学及病理学研究总结(0-100kHz)

目前没有可信服的证据说明低频电磁波可能引起肿瘤或者癌症。

目前没有可信服的证据说明低频电磁波可能引起神经系统或者其他组织病变。


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