电磁辐射和电离辐射基础知识

电离辐射和电磁环境你知道吗？核与辐射科普知识1核与辐射科普知识一、电离辐射二、电离辐射防护三、电磁辐射2让我们来先看一部小短片首先我们太阳就能发出很多光线，看得见的我们都能感受到，而更多的电磁波我们看不到也摸不到。他们都可怕吗？相反有些看不到的线才是我们人类存活下来的关键。先记住一点波长越短，频率越高！微波收音机红外线可见光紫外线X射线γ射线将我们的太阳用不同的频率观察记录成照片，再转化成我们能看到的频率下它是这样的。用不同的频率相机把一只手和iPhone拍成照片再转化成我们能看到的频率下它是这样的。热红外线反射红外线可见光紫外线X射线广义的说一切物体物体都向外辐射！辐射本身是中性词，但某些物质的辐射可能会带来危害。所以我们要先学会区分。一、核辐射（电离辐射）1、哪些东西会产生辐射2、常用的核辐射类型3、射线与物质相互作用67电离辐射的波长非常短，频率非常高，比紫外线要高很多。1、哪些东西会产生核辐射•天然电离辐射源宇宙射线宇生核素原生核素•人工电离辐射源放射性同位素射线装置核设施与核燃料循环设施大型科学装置电离辐射的来源——天然辐射源:宇宙射线、宇生核素（3H、7Be、14C、22Na等）、原生核素（钍系、铀系、锕系等）9贫铀铀238人工辐射源：非天然辐射源或由于人类活动增加的辐射源，造成对人的照射和对环境的影响。医疗照射：人们为了医学诊断和治疗而接受的辐射照射（受照人员包括患者或受检者、陪护家属或亲友、生物医学研究的志愿人员）医疗照射是人工辐射中对人的照射剂量贡献最大的一项；可以运用实践的正当性和辐射防护最优化原则对医疗照射进行控制，但剂量限值不适用于医疗照射。医疗人员在实施医疗照射时应以GB18871-2002提供的指导水平为指南，在保证疹疗质量的前提下尽量减少剂量。10电离辐射的来源——人工辐射源11注意电脑、电视、手机等消费品不可能产生电离辐射，频率不够高，达不到产生的客观条件。2、常用的核辐射类型如医院、安检机等仪器用到的受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射，不能长时间多次照射！如发电厂、原子弹反应时的不稳定的原子核发生衰变时发射出的微观粒子叫做原子核辐射，我们一般不可能接触到。通常论及的“辐射”概念是狭义的，仅指高能电磁辐射和粒子辐射。这种狭义的“辐射”又称“射线”α、β、γ射线及X射线。123、射线与物质相互作用对我们有什么影响？带电粒子、γ射线、X射线、中子有足够的能量能与物质相互作用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。原子。。。αβγXn这些物质包括：气体、液体、固体，包括人体等。微观粒子间碰撞有动量和能量的传递库仑作用1电离作用2电离效应13电离辐射直接或间接使介质发生电离效应的带电或不带电的射线或粒子(能量﹥12eV)α、β、γ、x、n、p、裂变碎片介子等来源1)放射性物质(人造天然）2)加速器3)反应堆4)宇宙射线5)地球环境电离辐射和非电离辐射非电离辐射紫外线、红外线、微波等这些粒子虽能够同物质发生作用但都不能使物质发生电离效应0～25eV量级移动电话800-1800MHz﹤0.01eV(没有电离作用）14二、辐射防护基础1、穿透能力2、健康影响研究3、辐射防护标准4、辐射防护基本办法151、αβγ射线穿透物质能力αβγ射线穿透人体皮肤情况16实况报道2016年4月《电离辐射、健康影响和保护措施》、健康影响研究有据可查电离辐射对健康的影响......电离辐射如超过一定的阈值，可能损害组织和（或）器官的功能，并会产生严重影响，如皮肤发红，脱发，辐射灼伤，或急性辐射综合症。剂量和剂量率越高，影响就越严重。例如，急性辐射综合症的剂量阈值约为1希沃特（1000mSv）。如果辐射剂量低和/或照射时间长（低剂量率），那么危险性就会大大降低，因为对损害实施修复的可能性更大。但依然存在癌症等长期影响风险，这可能在若干年甚至几十年后出现。这种影响不会总是发生，但发生的可能性与辐射剂量成正比。儿童和青少年面临的这种风险较高，因为他们对辐射暴露的敏感性远远高于成年人。关于接触到辐射的人群（例如原子弹爆炸幸存者或接受放射治疗的患者）的流行病学研究表明，剂量超过100mSv，会大大增加罹患癌症的风险。最近对在儿童期出现医学暴露（儿科断层扫描）的个体开展的一些流行病学研究提示，即使是较低剂量（50-100mSv）也可能会提升癌症风险。剂量限值：电离辐射防护与辐射源安全基本标准GB18871-2002a.辐射工作人员五年内平均每年有效剂量不得超过20mSv；任何一年中的有效剂量不超过50mSv；b.公众有效剂量应低于1mSv；在特殊情况下，如果5个连续年的平均剂量不超过1mSv/a，则某单一年份的有效剂量可提高到5mSv。193、电离辐射防护标准4、辐射防护的基本方法辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种。外照射是体外辐射源对人体造成的照射，而内照射是指进入体内的放射性核素对人体造成的照射。前者主要由X、γ射线、中子束、高能带电粒子束和β射线引起的；后者则主要因人们通过吸入、食入、完好皮肤或皮肤伤口吸收了放射性核素造成的。针对这两种照射方式，有两种完全不同的防护方法。20时间防护距离防护屏蔽防护2122内照射防护的基本措施1.降低空气中放射性核素浓度防污染、通风2.降低表面污染水平按规操作及时清理3.防止放射性核素进入人体穿戴个人防护用品4.加速体内放射性核素的排出误入体内需尽快排出23“勿需害怕辐射，然而必须小心”24国标《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）2015年1月1日正式实施环保监测的依据为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，加强电磁环境管理，保障公众健康，制定本标准。本标准是对《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）和《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88）的整合修订。标准把我们俗话说得电磁辐射规范成了不容易产生误解的电磁环境！三、电磁环境（电磁辐射）与电离辐射完全不同大家最关心的！电磁环境基础知识电磁环境无处不在27电磁环境里的波长相对较长，频率相对较低，比可见光和红外线要低很多。常见概念待会测量会用到电场——这种存在于电荷周围，能对其他电荷产生作用力的特殊的物质称为电场。磁场——存在于载流回路或永久磁铁周围空间，能对运动电荷施力的特殊物质称为磁场。电场强度（E）——单位正电荷在电场中某点受到的作用力称为该点的电场强度。单位:V/m这是我们主要监测的内容！磁感应强度（B）——运动的电荷在磁场中受到磁力，磁场力、运动速度和磁感应强度三者相互垂直，且满足右手螺旋法则。单位：T磁场强度（H）——磁场中某点磁感应强度与该点磁导率的比值。单位：A/m功率密度（S）——单位时间内穿过垂直于传播方向的单位面积的能量。在远场区，S可以表示为矢量E和H的乘积。单位：W/m2电磁环境术语1、电磁环境指存在给定场所的所有电磁现象的总和。一般有三种典型存在形式：工频电场、工频磁场：目前我国电力供电频率为50Hz，在导线或设备周边产生工频电磁环境，以电磁感应为主。射频电场、射频磁场：表示可以辐射到空间的电磁频率，它是一种高频交流变化电磁波的简称。频率范围从100KHz～300GHz之间（依据GB8702）。也有表示为9KHz～300GHz之间（依据ITU-R，国际电信联盟无线电通信组）电磁场：国标《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）中频率范围是指1~300GHz电磁环境。2、电磁辐射能量以电磁波的形式由源发射到空间的现象。或称时变电磁场以波的形式向远处传播不再返回的过程称电磁辐射。3、电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。频率范围名称表电磁波传播途径世界卫生组织WHO告诉你，电磁辐射对健康有什么影响？1、环境中很多的因素都可以造成生物效应，生物效应不等同于健康威胁，需要专门的研究来鉴别和衡量健康的威胁。2、在低频率下，外部的电场和磁场会在身体内感应出微弱的环流电流。在几乎所有的正常环境条件下，身体内的感应电流的强度小到不会产生任何明显的效应。3、射频电磁场的主要效应是加热人体组织。4、毫无疑问，高强度电磁场下即使短期暴露，也会对健康有害。但目前大众担忧的可以导致剧烈的生理反应的电磁场强度下的暴露，主要集中在低于对身体产生长期影响的标准。5、公众对于低强度电磁场可能风险的担忧，世界卫生组织启动了“国际电磁场项目”来提供科学客观的回答。6、尽管有广泛的研究，到目前为止没有证据可以确认低强度电磁场下的暴露对健康造成影响。实况报道第193号2014年10月《电磁场与公共卫生：移动电话》对健康有何影响？过去二十年来进行了大量研究以评估移动电话是否有潜在的健康风险。迄今为止，尚未证实移动电话的使用对健康造成任何不良后果。短期影响组织发热是射频能量与人体相互作用的主要机制。在移动电话使用的频率上，大部分的能量被皮肤和其它表面组织吸收，使大脑或身体其它任何器官的温度略微升高。.....远期影响关于接触射频的潜在长期风险的流行病学研究主要是要查明脑肿瘤与移动电话使用之间的相关性。然而，由于许多癌症是在导致肿瘤的这种相互作用发生多年之后才被发现，以及移动电话到1990年代初才广泛使用，目前的流行病学研究只能评估短期内即有明显症状的那些癌症。不过，动物研究结果均显示，长期接触射频场不会增加罹患癌症风险。实况报道第304号2006年5月《电磁场与公共卫生基台和无线技术》关注的卫生问题癌症：关于移动电话基台周围发生成群癌症病例的媒体报道或传闻加大了公众的关注。应注意到，在地域上，癌症在任何人群中的分布都是不均衡的。鉴于基台在环境中的广泛存在，应预见到可能的成群癌症病例在基台附近出现仅仅是出于偶然。此外，报道的成群癌症病例常常包括不同类型的癌症，没有共同的特征，并因此不可能有共同的起因。通过慎重计划和开展的流行病学研究，可获得关于癌症在人群中分布情况的科学依据。在过去15年中，发表了关于射频发射机与癌症之间潜在关系的多项研究。这些研究没有提供证据说明接触来自发射机的射频会加大癌症风险。同样，长期的动物研究也不能确定接触射频场会加大癌症风险，即使射频水平大大高于基台和无线网络所产生的水平。防护标准国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP,1998年)以及电机与电子工程师协会(IEEE,2005年)制定了国际接触准则，以便针对射频场已确定的影响提供防护。国家当局应采用国际标准保护其公民避免有害强度的射频场。应限制进入可能超过接触限度的地区。电磁环境控制限值8702-2014表1公众曝露控制限值（续）频率范围电场强度E（V/m）磁场强度H（A/m）磁感应强度B（μT）等效平面波功率密度Seq（W/m2）30MHz~3000MHz120.0320.040.43000MHz~15000MHz0.22f1/20.00059f1/20.00074f1/2f/750015GHz~300GHz270.0730.0922注1：频率f的单位为所在行中第一栏的单位。电场强度限值与频率变化关系见图1，磁感应强度限值与频率变化关系见图2。注2：0.1MHz~300GHz频率，场量参数是任意连续6分钟内的方均根值。注3：100kHz以下频率，需同时限制电场强度和磁感应强度；100kHz以上频率，在远场区，可以只限制电场强度或磁场强度，或等效平面波功率密度，在近场区，需同时限制电场强度和磁场强度。注4：架空输电线路线下的耕地、园地、牧草地、畜禽饲养地、养殖水面、道路等场所，其频率50Hz的电场强度控制限值为10kV/m，且应给出警示和防护指示标志。谢谢！