“家庭中电磁辐射的认识与防护”课题研究

第1页共7页家庭中电磁辐射的认识与防护课题组长：严锬课题组成员：曹朔，达邑晨，李浩楠，李钰煊，张文宣学校：兰州一中班级：高一八班指导教师：朱俊杰2015年4月10日☆提要：随着技术革命的更新，电磁产品运用广泛，电磁污染已成为最广泛的环境影响因素之一，而电磁辐射对人体健康也有许多危害。本课题的研究目的就在于了解电磁辐射原理并且探讨出一些日常生活中的防护措施。Withtherevolutionoftechnologyupdating,electromagneticproductswidelyused.Andelectromagneticradiationhasbecomeoneofthemostextensivefactorswhichimpacttheenvironment,besidestheelectromagneticradiationhasalotofharmtohuman’shealth.Theobjectiveofthisresearchistounderstandtheprincipleofelectromagneticradiation,andtoexploresomeoftheprotectivemeasuresindailylife.引言：进入21世纪，随着电子技术的发展，架设的电源线越来越多，电视，电脑，移动电话，微波炉走入我们的生活，为我们的生活带来了极大的便利，同时也使波长更长，频率在30000MHz内的电磁辐射充斥着我们的空间，破坏了良好的电磁生态环境，构成了现代社会新的“隐型杀手”。电磁辐射无处不在,电磁辐射对人们日常生活的影响也无处不在.但大部分人们都还没意识到它所存在危害性。因此，我们选择该课题进行研究，我们主要研究了电磁辐射原理及其危害和防护措施，我们希望从中可以学到知识，但我们更希望通过我们的研究，可以寻找出更好的防辐射的方法，给人们以帮助。通过亲身的调查和研究，培养我们的科学探究能力，形成科学的思考习惯，以及实事求是的科学态度。本次课题研究，亲身调查，增强收集和处理数据的能力，并且把所学知识与实际相结合，从生活走向物理，从物理走向生活。课题旨在对电磁波的各方面进行学习：通过观察和查阅资料，了解电磁波的产生及传播途径，了解其对我们的影响；通过对电与磁的探究，了解其在我们生活中的使用危害；经过分析和讨论，阐述它的害处并针对这些害处讨论相应的防辐措施，最后整理并完善，与同学们分享研究心得。电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生。举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁频谱中射频部分的一般定义，是指频率约由3千赫至300吉赫的辐射。有些电磁辐射对人体有一定的影响。（※注：1地球本身就是一个大磁场，人类本身就生活在地球上，电磁辐射无时、无处不在，电磁辐射并没有想象中的那么可怕。从某种意义上说，如果人的生存环境完全摆脱了电场、磁场，那么人类将无法适应。只有当电磁辐射超过一定的限度时，才会对人的身体产生不良影响。国第2页共7页家环境保护总局发布的《电磁辐射防护规定》列明了各种频率下的电场和磁场强度。2、电磁辐射和电磁污染是两个概念，电磁辐射虽无处不在，无时不在，但电磁污染只有在电磁辐射超过一定强度（即安全卫生标准限值）后才形成，才对人体产生负面效应，导致头疼、失眠记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等症状。如在电磁辐射超强度的环境下长期作业，严重的可能引起部分人员流产、白内障，甚至诱发致癌。电磁辐射可根据其电离原子及破坏化学键的能力分为两类:电离辐射和非电离辐射。紫外线及更高频率的射线（如X射线、γ射线等）属于电离辐射，它们有其特殊的危害性，具体可参见辐射、急性辐射综合症和慢性辐射综合症等条目。就目前而言，生活中最为常见的一类辐射损伤是晒伤，该损伤每年导致超过一百万人患上皮肤癌。电磁辐射分两个级别，工频段辐射、射频电磁波。工频段国家标准电场强度为4000v/m，磁感应强度为0.1μT；射频电磁波的单位是μW/㎝2，国家标准限值为40，对于一般公众环评取值为20%。根据这个分类标准，我们可以知道电磁辐射与电场强度以及磁感应强度有关，那么这两者又是什么样的概念，又该如何衡量呢？我们就来了解一下。△①电场强度：在了解电场强度之前，我们要先了解一下电场是什么。万有引力曾被认为是一种既不需要媒介，也不需要经历时间，而是超越空间与时间直接发生的作用力，并被称为超距作用。尽管牛顿本人不赞成这种说法，并指出：“没有其他东西做媒介，一个物体可以超越距离通过真空对另一个物体作用，在我看来，这种思想荒唐之极。”然而，他未能解决这个问题，因而仍然有人把万有引力说成是典型的超距作用。库仑的平方反比定律似乎表明，静电力像万有引力一样，也是一种超距力。然而，超距作用的观点不可避免地带来一些神秘色彩，与人类的理智和科学追求不符，是18～19世纪的多数科学家难于接受的。使人们摆脱这一困境的是英国人法拉第，一位对事物本性有深刻洞察力的科学家。19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。电场是物质，除了能对物质发生相互作用外，还具有质量、能量、动量等物质的基本属性。说其是特殊物质，是指它与实物在存在形式上有所不同，普通实物处于空间某一有限区域，场则一般弥漫于整个空间，几个场还可以处于同一空间而不相互影响，电场还服从叠加原理。这些都与实物不同。以光为例首先，光有能量，照在人身体上温暖。其次还具有动量，光照在镜面上反射时会给镜面一个压力，就像皮球被墙面反弹时给墙面的压力。光像一切运动的物质那样具有能量、动量。所以光也是一种物质，是一种特殊的物质，这种特殊的物质就叫做场。还有一个小问题：我们经常看现场直播，那现场直播和真正的现场是同时进行的吗？很明显不是，很多人都知道信号的传输需要时间。信号具有能量，它从发射端到卫星之间需要一段时间，那这一段时间能量在什么地方呢？就是在场里（能量不能脱离物质而单独存在）。电场可分为静电场和感应电场。其中静电场是由静止电荷激发的电场。感应电场是一种变化的磁场激发的电场，它是产生感生电动势的根源，即电磁感应的本源。电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量，常用E表示，它的单位是V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑。那么它又如何衡量呢？对此，有以下计算方法：电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在那一点所受的电场力，其方向为正的试验电荷受力的方向。常用公式：库仑定律：F=kQq/(r^2);电场强度：E=F/q（F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的检验电荷（试探电荷）的电荷量）点电荷电场强度：E=kQ/(r^2);△②磁感应强度：磁感应强度，是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强；磁感应强度越小，表示磁感应越弱。物理学中规定:小磁针静止时,N极所指的方向为该点的磁感应强度的方向。这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了，而二者的区别在于：磁感应强度反映的是相互作用力，是两个参考点A与B之间的应力关系，而磁场强度是主体单方的量，不管B方有没有参与，这个量是不变的。磁感应强度的计算式是：定义式F=ILB→表达式B=F/IL，其中F为通电导线的受力大小，，L为导线的长度，I为电流其他的计算法法还有：B=F/IL=F/qv=E/v=Φ/S（F：洛伦兹力或者安培力；q：电荷量；v：速度；E：感应电动势；Φ：磁通量；S：面积）那么了解了电磁辐射的有关概念后，我们就开始进一步来研究它都有一些什么危害吧。二、电磁辐射的危害电磁辐射的来源主要有天然电磁辐射和人造电磁辐射。▽①天然电磁辐射：天然的电磁辐射是一种自然现象，主要来源于雷电、太阳热辐射、宇宙射线、地球的热辐射和静电等。例如雷电就是一种很常见的天然电磁辐射，它除了可能对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广泛的区域产生从几千Hz到几百MHz的第3页共7页极宽频率范围内的严重电磁干扰；另外，火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁爆等都会产生电磁干扰。天然的电磁辐射对短波通信的干扰极为严重。▽②人造电磁辐射：1、无线电发射台，如广播、电视发射台、雷达系统等。2、工频强电系统，如高压输变电线路、变电站等。3、应用电磁能的工业、医疗及科研设备，如电子仪器、医疗设备、激光照拍设备和办公自动化设备等。4、人们日常使用的家用电器和电子设备，如微波炉、电冰箱、空调、电热毯、电视机、录像机、电脑、手机等。通过以上介绍，我们可知天然电磁辐射主要是对我们的通讯及电子设备产生影响，而主要在日常生活中对我们的健康造成影响的，则主要是人工电磁辐射。那么接下来我们就将具体列举一些日常生活中电磁辐射对人的健康的危害☆家庭电磁辐射危害：对于儿童：1、现今最常见的危害当属视力方面。未成年的少年儿童，由于其身体尚在发育之中，对辐射异常敏感，并且自我修复能力也差。长时间的电脑辐射，可导致儿童记忆力减退、智力受损、骨骼发育迟缓，严重威胁着少年儿童的正常身体发育。此外，据眼科专家介绍，眼睛是人体对电磁辐射异常敏感的器官。繁忙的功课、不良的读书习惯，已经使少年儿童们清澈的大眼睛不堪重负，小小年纪就戴上近视镜装老成。在这种情况下，若少年儿童长时间操作电脑、玩游戏，电磁辐射就会使眼睛受到的损害进一步加剧。轻者眼球晶状体水肿、眼球胀痛、视力下降，重者会造成晶体状混浊、视网膜脱落，甚至导致白内障。科学研究表明，经常处在电磁波污染环境中，人的眼疾发生率是未受电脑磁辐射者的2倍。有关专家甚至担心，目前儿童、学生近视发生率呈明显上升趋势，和电磁波辐射有着不可分割的关系。2、儿童自身免疫力比较低下，而电磁射线会造成人体肝脏造血功能下降，长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，从而诱发体内癌细胞的增殖。来自美国和日本的流行病学调查报告显示，如果电磁辐射强度超过“0.3至0.4微特斯拉”，那么罹患小儿白血病的几率将增加一倍。0.4微特相当于4毫高斯，这是一个多么令人感到惊讶的数据，能量如此之小，而摧毁力又如此之大。研究证实：磁场会增加儿童得癌的风险，而且从2mG(毫高斯)起，风险开始加倍。3、可导致儿童智力残缺。据最新调查显示，我国每年出生的2000万儿童中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。世界卫生组织认为，计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。对于老年人：老年人身体大多很敏感，而且还患有高血压等心血管疾病，而家庭中的电磁辐射也会影响人们的心血管系统，表现为心悸，失眠，心动过缓，心搏血量减少，窦性心率不齐，白细胞减少，免疫功能下降等。如果装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用。对于女性、男性：长期处于电磁辐射中，将会影响人的生殖系统，主要表现为男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等，部分女性经期紊乱，皮肤干燥，痘痘丛生。通过上述资料，我们可以知道，在现代化发展快速的今天，周围几乎都被电器所包围，我们也正面临着巨大的健康危机，那么怎样才能更好的减小这种危害呢？那么我们就来探讨一下如何防护家庭中的电磁辐射。第二节：家庭电磁辐射防护原理：1、电磁辐射区域：电磁辐射源产生的交变电磁场可分为性质不同的两个部分，其中一部分电磁场能量在辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动，不向外发射，称为感应场；另一部分电磁场能量脱离辐射体，以电磁波的形式向外发射，称为辐射场。一般情况下，电磁辐射场根据感应场和辐射场的不同而区分为远区场（辐射场）和近区场（感应场）。由于远场和近场的划分相对复杂，