电磁场科学

保护和安全限制

  • 我们每天都暴露在大量辐射之下。我们每天使用的设备和生活的环境都会让我们接触到大量辐射,从而对我们的健康产生不利影响。使用吹风机、手机、电热毯和乘坐电动火车都会使我们暴露在大量有害磁场中。

  • 吹风机发出的电场辐射通常小于 1 伏特/米。在一般家庭中,电场辐射范围为 0-10 伏/米。在城市环境中,电场辐射约为 0-50 伏/米。在距离电视屏幕约 30 厘米处,电场辐射约为 30 伏/米。冰箱发出的电场约为 6 伏/米,距离约为 6 伏/米。在 380 千伏的电线下,会发出约 5000 伏/米的电场。

  • 以下是一些以微特斯拉为单位测得的近似磁场:

    一般房屋 3000

    距离冰箱 30 厘米处为 1,000

    距离吹风机 30 厘米处 1,000-2,500 次

    500 在任何城市环境中

    在一条 380 千伏输电线和

    距离电视屏幕 30 厘米处为 100-500

  • 电脑会发出大量辐射。防眩光和防静电滤光片可以滤除电脑屏幕发出的有害辐射。但是,它们并不能过滤掉电脑中产生的磁场。屏蔽电脑磁场并非易事。交变磁场和静态磁场能够穿透钢铁、混凝土和铅等材料。昂贵的金属合金具有极高的磁导率,能够改变和减少磁场。低辐射监测仪使用的合金可以屏蔽偏转线圈。这有助于减少磁场辐射。

  • 为了使人们免受负电动力的影响,研究人员开发了许多材料。Farabloc 就是这种可以屏蔽负电磁场的材料的一个例子。在已进行的临床试验中,双层包裹在大腿上的 Farabloc 可以极大地减轻疼痛。它还能降低丙二醛、肌红蛋白、白细胞和肌酸磷酸激酶。Farabloc 还可减轻幻痛。

  • 检测和避免是减少辐射负面影响的最有效方法。设备距离辐射源的位置和辐射强度有助于减少辐射的有害影响。利用合适的测量仪器可以建立一个安全圈。在家中或工作场所也可以采用类似的方法来避免有害辐射。一个简单的调查可以帮助确定家庭和工作场所的高辐射区域。

  • 避开高辐射源有助于防止辐射的不良影响。强烈的电磁场主要来自显示器和微波炉的背面。许多研究结果表明,面对电脑背面坐着的人容易感到困倦,无法集中精力工作。一旦改变他们的位置,使其远离发出强烈辐射的源头,当症状最终消失时,就能看到效果。

  • 说到接触有害辐射,人们关注的电磁场被称为功率电磁场。功率频率是指 3 至 3000 赫兹范围内的频率。这个频率范围被称为极低频 [ELF] 波段。ELF 波段的波长极长。波长在 100 至 100,000 千米之间。磁场和电场被认为互不相关。对于一个特定的信号源,电场由电压估算,磁场由电流估算。

  • 当两点之间存在电位差时,就会产生电场。众所周知,移动电荷(通常称为电流)会产生磁场。这意味着携带电流的电线也被视为磁场源。住宅磁场由接地电流产生。

  • 为了减少辐射照射,电线的布局起着非常关键的作用。为此必须采用的最基本方法是,必须与辐射源保持一定的临界距离,以限制电磁场辐射。当热线和中性线之间存在最小间距时,磁场暴露就会降低。为了屏蔽电场,导电材料被认为是有效的方法。例如,放置接地导电区可消除该区域的电场。导电区可以是一个简单而价格较低的金属丝网屏蔽。

  • 与电场和磁场相比,要屏蔽磁场并不容易,因为磁场对大多数材料都有很强的穿透力。主动屏蔽和被动屏蔽是两种屏蔽方式。主动屏蔽是通过改变辐射源的辐射强度来抵消磁场。这种方法被称为主动屏蔽。可以使用携带电流的线圈来改变磁场强度或抵消磁场。

  • 改变特定区域的磁场就是被动屏蔽的原理。要完成这项任务,可以在辐射源和需要屏蔽辐射的区域之间放置一种材料。这被称为主动屏蔽。铁磁材料可用作屏蔽。这些材料可以改变磁场强度。

  • 用于改变磁场的过程称为磁通分流。导电材料可用作屏蔽剂,因为它们具有对抗磁场的倾向。这一过程被称为感应电流屏蔽。为了有效减少源级本身的磁场,必须使感应电流在回路中流动。这一领域正在进行大量研究。用于屏蔽磁场的材料数量不多,而且价格昂贵。屏蔽过程需要大量的成本考虑和创新设计。

     

  • 国际非电离辐射防护委员会是为制定所有电磁场的安全限制而成立的主要组织之一。这甚至也包括磁场的监管准则。ICNIRP 是国际非电离辐射防护委员会的缩写。该机构由来自科学界的专家组成,他们构成了主要章程和四个科学常设委员会,涵盖生物学、流行病学、光学辐射、剂量学和许多其他咨询成员。该委员会负责解决人类暴露于非电离辐射时对健康产生不良影响的主要问题。

  • 该组织的主要目标是提供所需的信息,并就辐射造成的危害提出建议。该组织与世界卫生组织(WHO)联合开展风险评估。国际非电离辐射防护委员会所列出的辐射准则是在合作的基础上制定的。报告涵盖了与激光、紫外线辐射、光辐射和电磁场等辐射照射有关的准则。

  • 这些规则是利用现有的科学数据制定的。这些规则需要不时修订。许多科学界人士认为,制定的规则必须更加严格。在制定规则时,还应考虑到许多可能对健康产生重大影响的生理行为。许多政府组织只关注重大疾病。基于必要性,仅从自身角度改革规则是非常困难的。整体视角在整个统计数据中非常重要。