天华中威科技微波小课堂_身边有哪些辐射，是否危及健康

辐射是不依赖于介质的能量的传播，辐射的类型分为非电离辐射(包括紫外线、可见光、红外线、无线电波等)和电离辐射(包括α粒子、β粒子、中子、X射线和γ射线等)。本文简述我们身边有哪些辐射，是否危及健康。

电离辐射

核辐射是危害最大的电离辐射，西弗Sv是用来衡量辐射剂量对生物组织的影响程度的国际单位制导出单位，1西弗 = 1焦耳/千克（1 Sv = 1 J/kg），1西弗=1000毫西弗（1 Sv = 1000 mSv）。

在生活中，人类受到的电离辐射主要来自2个方面，一是本底辐射，包括我们日常生活中空气、食物、水、土壤、建筑材料等里面的放射性元素及宇宙射线等；二是人工辐射，包括医疗辐射(如X光片、CT等)以及核事故，核电站的核废料和废水污染也能造成严重危害，本文不涉及核武器。

我国天然本底辐射平均剂量约3.1mSv/年，香烟内具有放射性的钋、铅和镭等元素，每位烟民的肺部平均每年会受到约160mSv的辐射。

电离辐射对生物体的损伤包括短期损伤和长期损伤。短期内如果接受大量电离辐射，生物体会产生不可逆的损伤。如接受4000~8000mSv的辐射，会让人在30天内进入垂死状态。3000mSv的辐射，会使接近一半的人死亡。600~1000mSv的辐射会让人出现各种辐射相关疾病。

而长期接受相对低剂量的辐射，则会增加患癌症的概率。年总辐射超过100 mSv，患癌的可能性约1/130，每增加100mSv/年，患癌的风险约增加0.55%。，低于100mSv/年的辐射对人群癌症发生率的影响和本底辐射并无差异。《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB18871规定，公众最高平均年有效剂量不超过1mSv。

假设1s内辐射剂量5000mSv，换算能量5J/kg，对于70kg的人，辐射能量350J，足以致命；100mSv年平均剂量，换算能量0.1J/kg，安全。

谈到医疗辐射时，我们首先应该关注辐射的剂量。例如单部位的CT扫描辐射剂量约7mSv，全身CT平扫约13mSv，X光胸片的辐射剂量约0.1mSv。以一位体重约60kg的成年人为例，做一次“派特”(18F-FDG PET/CT)所接受的辐射剂量一般低于20mSv，其中18F-FDG的辐射剂量约5mSv，主要辐射剂量来自于CT。骨扫描受检者辐射剂量约3.5~5.2mSv。可以看出，单次影像扫描的受检者所接受的辐射剂量较小，不会对该患者造成有统计意义的损伤。孕期胎儿超过60mSv剂量会出现流产、发育迟缓、智力障碍或先天性畸形等不良影响，孕期非必要不做核医学诊疗，即使必要情况，诊疗辐射剂量不超过5mSv。

太阳辐射

太阳常数值是1368W/m2，是地球大气层外垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的全谱总能量功率密度。考虑大气层吸收和漫反射，到达地表的辐射约为此数值的一半左右。无遮挡太阳直射地面位置，70kg成人体表面积约1.9m2，承受的太阳辐射功率约600×2=1140W左右。

紫外线是太阳辐射中对人体危害较大的成分，紫外线波长短，能量集中作用于皮肤层，容易造成灼伤。太阳辐射中红外分量可导致显著的身体核心温度升高，严酷条件下可能导致热射病。

太阳辐射不可能遵循人类的标准限制，我们需要采取合理的防护手段，避免太阳辐射伤害。

宇宙背景辐射

宇宙背景辐射是来自于宇宙空间背景的射频辐射，1964年美国贝尔公司的工程师彭齐亚斯和威尔逊，发现了波长7.35厘米噪声温度3K的各向同性的信号，特征和2.725K的黑体辐射相同，即宇宙背景辐射，获1978年诺贝尔物理学奖。宇宙背景辐射伴随宇宙而生，对健康没有影响。

电磁场辐射

随着无线电相关行业的发展，地球上的电磁环境越来越复杂，充斥着各种频率和时变功率的辐射电磁信号，那么这些人类活动产生的辐射，是否危害人体健康？

电磁场辐射的公众曝露有严格的标准限制要求。本文按照国际标准限制(100kHz-300GHz)电磁场曝露导则（比国家标准GB8702的规定更详细更严格），其中100kHz~6GHz频率范围内涵盖所有广播电视系统（电台和电视发射塔）和无线蜂窝通信系统（手机和基站）的辐射，辐射的比吸收率要求，全身整体平均不超过0.08W/kg，头部和躯干不超过2W/kg，四肢不超过4W/kg。70kg成人吸收的电磁场功率不能超过0.08 × 70 = 5.6W。

经常有人担心通信基站辐射问题，基站宏站（室外）的功率通常20W~50W，室内的微站功率通常小于2W，由于信号源距离较远和信号散射原因，人体接收到的基站辐射能量很小，例如手机接收到信号的功率通常不超过-60dBm（1E-9W），基本可以不考虑其危害。

更应该关注是的手机信号发射功率，手机在使用中紧贴头部，手机发射功率不超过2W，成人头部质量约5kg，比吸收率不超过0.4W/kg小于头部限值要求2W/kg，而对于儿童，不建议使用手机。

另外一种家庭中常见无线设备是WiFi路由器，其发射功率不超过0.1W，紧贴发射源、体重超过2kg的人体比吸收率0.05W/kg，低于平均要求0.08W/kg。

能够发出辐射电磁场的电子设备都有发射机和天线，比如手机、基站、无线路由器、电台和电视发射塔等。其它家电可能引起担心的是微波炉和电磁炉，微波炉的微波能量基本上限制在内部腔体中，开方式的电磁炉没有天线等发射装置，无法发射形成电磁场，只能将能量耦合到紧贴的金属锅底。经过检测认证的电器，不会危害健康。

医疗行业中，也有利用电磁场的设备，例如核磁共振。核磁共振设备产生强大的磁场作用于人体，使自由排列的氢质子重新排列而产生共振，采用电子计算机对磁场的变化收集处理并图形化形成磁共振图像。核磁共振设备磁场的磁感应强度很大，约几T至十几T，但是该磁场改变原子核的排列，而不会直接损伤人体组织。由于核磁共振的强大磁场，不适用于体内有金属或携带起搏器的人。

另一种医疗设备是微波治疗仪，产生电磁场作用于患者治疗部位，作用范围内的体内水分子吸收电磁能转化为热能，达到治疗目的。必须由医护人员操作，否则可能有不良后果。

符合标准要求的电磁环境不会危害人体健康，对于附近有大功率发射机或雷达站的环境，可以联系相关机构进行监测和检测。在电磁辐射较大的场所，可以使用防护装备，比如含细密金属丝的织物制成的遮挡覆盖全身的防护服或者帐篷。电磁波有反射和散射，可以认为是从任意方向到达人体，因此防护装备要尽量全封闭才有效。电磁防护装备通常是职业电磁曝露的人员使用，比如工作在发射机现场，普通公众通常没有使用的必要，除非邻近大功率发射机。