1.电离辐射是一种可以把物质电离的辐射,电离辐射对生物是危险的。不是所有的辐射都是电离辐射。
2.电磁辐射的另一个通俗名字叫电磁波,高能量(高频率)电磁辐射是电离辐射,只有这部分电磁辐射是危险的。详细解释?那咱们先从定义来一点一点奏起吧。
辐射是什么?辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态传送。辐射之能量从辐射源向外所有方向直线放射。一般可依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。一般普遍将这个名词用在电离辐射。
就是说辐射是指的能量的传递,电磁波(电磁辐射)是一种以波的形式传递能量的辐射,辐射也可以是指一些粒子(中子电子阿耳法粒子等)移动传递能量。高能量的电磁波在穿过物质的时候有将物质电离的能力,具有这种能力的电磁波我们称它为电离辐射;高能量的中子电子阿耳法粒子束也具有这种能力,也可以被称为电离辐射。电离是指的物质的原子由中性不带电转变成带电的离子,而产生这种效应的原因是由于电荷被电离辐射从电子壳层中击出,使原子带电。
什么样的电磁波可以使物质电离呢?上面提到了高能量,那么什么样的电磁波具有高能量呢?首先要澄清一点这里说的高能量是指的辐射能,也就是电磁波的载体光子所具有的能量,也就是电磁波本身的特性,并不是指的电磁场的能量,尽管单位是一样的吧。频率越高的电磁波,辐射能也就越高。
参考辐射能公式,下图,h为普朗克常数,c为光速,栏目达(就是那个入)为波长
那么现在讨论的问题就来到了电磁波频率上了,我们来看看电磁波是怎样根据频率来分类的:
上面是频率,左到右越来越低单位是赫兹,下面是波长,左到右越来越长单位是米……我们从右到左来解释一下吧……
首先是长波(Longradiowaves),波长超过1千米,频率低于300kHz,如果按照频率分类长波要包含低频(30k-300kHz),甚低频(3k-30kHz),特低频(300-3kHz),超低频(30-300Hz)和极低频(小于30Hz)。这些低频电磁波主要是在一些奇怪的领域,比如地质探测潜艇通讯之类……交流电产生的电磁波辐射(50Hz/60Hz)也是在这个范围内的。长波中频率相对较高的被称为低频频段(30kHz-300kHZ)的电磁波被用于一些卫星定位系统和无线校时。鉴于无数朋友问高压电的辐射问题,在这里再补充几句好了。无论是多少千伏还是多少万伏的高压电线,变电站,高压电塔,变压器,还是家里用的电线,以及所有没有提到的和能源用电有关的设备,它们的工作频率在中国都是50赫兹(50Hz)。这种频率的电磁辐射的波长长达6千千米,按照电磁辐射发射天线的理论分析,想要发射这种波长的电磁辐射,那么其天线的尺寸也要达到上千千米才能做到。所以对于50Hz的输电设施来说,只能在其很近距离的周围产生感应电磁场,很难做到向外辐射能量。
从波长小于150纳米开始的电磁波,也就是频率超过1.9E15赫兹的电磁波,可以使物质电离,也就是说小波长,也就是高频率的一部分紫外线,X射线以及伽玛射线属于之前提过的电离辐射。
终于说到电离辐射了……
电离辐射包括上面说过的这三种高能电磁波,同时还包含:α射线(α粒子)、β射线(β粒子)、中子等高能粒子流,而被称为宇宙射线的高能粒子射线则两者皆有。电磁波的电离能力,随着电磁波谱变化,电磁波谱中的Y射线、X射线几乎可以电离任何原子或分子。电磁波的频率愈高,能量愈强,电离能力愈强。
非电离辐射是指与X射线相比之下波长较长的电磁波,由于其能量低,不能引起物质的电离,故称为非电离辐射。如近紫外线与可见光、红外线、微波和无线电波等电离能力较弱的电磁波。所有概念介绍完毕,下面开始说危害……由于电离辐射会使物质电离,因而会破坏生物组织细胞的原子/分子结构。大剂量电离辐射对生物体的危害是肯定的,小剂量则可以忽略。毕竟自然界中是存在天然电离辐射源的,而生物在地球上进化了这么多年,早也已经适应了自然界的本底辐射,自身的修复能力可以平衡掉小剂量电离辐射造成的伤害。这里中子弹和原子弹相比哪个更人道一点?提到了大剂量电离辐射对生物体产生的危害。当然核武器造成的这种辐射毕竟属于特殊情况,日常生活中能够接触到的电离辐射的机会其实非常少,而且剂量也非常小。那么日常生活中可能接触到的电离辐射有哪些呢?首先,如果看到这个标志,请不要随意进入该场所。
除了以上提到的几点,还会有很多其他的可能性,比如自然界存在的各种矿物神马的例如上面说到的沥青矿。但基本除了第1条和第3条之外,辐射剂量都是很小很小的。至于网上传言各种关于电脑,路由器,手机,电视,机房等等各种电子设备工作时会产生电离辐射之类,从原理上讲这根本就是不可能的。毕竟这些电子设备的工作是产生的电磁波频率仅仅是射频范围,既不可能有原子核反应又不可能有电子束应用所以不可能产生X或者伽马射线,也就不可能产生电离辐射。最后是非电离辐射的危害。非电离辐射日常生活中主要指之前提到的射频范围内的电磁波,也就是无线电波。到目前为止,没有任何科学实验或研究或事实数据能够明确证明射频电磁波会对生物体造成不良影响。经过证实的非电离辐射对生物组织能够产生的效果主要是其加热效果,但需要很强并且集中指向的电磁场。一个典型的例子就是微波炉。
除了微波炉里面,日常生活中能接触到的最强的射频电磁波大概也就是无线路由器了,但它的输出功率差了微波炉百倍,而且还是发射到空间中,功率完全分散掉了……至少我从没见过水放在无线路由器天线旁边能被加热,放太近被路由器烤热的不算……
至于高压电/交流电/变压器等等50或者60赫兹的电磁波,前面也提到了,由于其波长要几千千米长,基本不可能能做到辐射有效功率,所以从辐射传播的角度考虑,它们的贡献基本可以忽略不计了。只有在距离这些设备很近的范围内会有一定的感生电磁场,如果非要谈潜在危害的话,距离高压设备小于安全距离可能会导致放电,触电等等风险……但这是属于电压以及用电安全范畴的讨论,与电磁辐射是否安全这一命题基本无关了。
电离辐射的确是对人有危害的,但日常电器辐射的射频电磁波么,基本上肯定不会对人造成任何影响。