輻射造成的傷害（下）

       電磁波對(duì)人的傷害，簡單來說有三種：（1）跟《輻射造成的傷害（上）》里面介紹的核輻射一樣，波長很短的gamma射線、X光、紫外線甚至短波的可見光這樣光子的能量高于分子化學(xué)鍵鍵能（2~10電子伏）的電磁波，可以破壞蛋白質(zhì)和DNA等分子，造成傷害并有一定的可能誘發(fā)癌癥；（2）一些能被分子吸收的光，比如可見光、紅外光和微波（包括微波爐里面的輻射），如果高強(qiáng)度高的話，可以加熱人體造成燒灼傷害；（3）高強(qiáng)度的無線電波可以在人體內(nèi)形成感應(yīng)電流，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟的正常工作造成影響。

（1）高能光子輻射

       在《輻射傷害知多少？（上）》里面提過，核輻射里的gamma射線是一種波長很短光子能量很高的電磁波。而包括中子射線、alpha射線、beta射線、gamma射線等核輻射，再加上X光，這些可以統(tǒng)稱為電離輻射。因?yàn)檫@些射線都有可能引起物質(zhì)的電離。這些射線因?yàn)閱蝹€(gè)粒子的能量遠(yuǎn)高于分子的化學(xué)鍵能，可以破壞分子，造成傷害，引起變異甚至誘發(fā)癌癥。比如說，做過軀干的X光檢查之后生有時(shí)會(huì)告誡在下面幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)不要懷孕， *是為了避免因?yàn)閤光的輻射導(dǎo)致嬰兒的畸形。紫外線和波長較短的可見光的光子能量也大于某些分子的鍵能，它們并不能透過人體，但是也可能對(duì)皮膚造成類似的傷害。*近一些年，美國人頗為推崇曬成小麥色的皮膚，為了擁有健康的膚色，很多人在強(qiáng)烈的陽光下暴曬、或者用紫外線燈照射自己。我所在的地區(qū)地處高原、日照強(qiáng)烈，好多美國人又喜歡暴曬，所以是美國皮膚病、皮膚癌高發(fā)的地區(qū)。為了避免紫外線的傷害，在強(qiáng)烈陽光下活動(dòng)的時(shí)候應(yīng)該涂抹防曬霜（為數(shù)不多的一種靠譜的防輻射產(chǎn)品）。

（2）可見光、紅外和微波輻射：從陽光到微波爐和手機(jī)

       對(duì)于大部分可見光甚至更低頻的紅外、微波輻射波段，由于光子的能量比分子間化學(xué)鍵的能量小，是不可能破壞分子結(jié)構(gòu)的。如果波長合適（主要是紅外光），能夠被分子吸收（跟分子的振動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)恰好匹配），那么分子會(huì)吸收這種電磁波而使得分子運(yùn)動(dòng)變得劇烈；而微波波段的電磁波能夠驅(qū)動(dòng)某些極性分子（分子內(nèi)部有帶正電和負(fù)電的部分）做振蕩運(yùn)動(dòng)，使得分子之間互相碰撞，也會(huì)加劇分子的運(yùn)動(dòng)?？傊?，*是在這一波段的電磁波的作用下將會(huì)使得人體溫度升高，有可能造成燒灼的傷害。太陽光匯聚起來可以引火做飯，*是因?yàn)榭梢姽獾牟ǘ文軌虮晃镔|(zhì)吸收產(chǎn)生熱量；微波爐*是利用電磁波驅(qū)動(dòng)水等極性分子振蕩運(yùn)動(dòng)以加熱食物室溫下物體黑體輻射強(qiáng)度隨著波長的變化。

       另外，一切物體都在不斷地向四面八方輻射各種波長的電磁波，這*是“黑體輻射”的物理知識(shí)。輻射的不同波長電磁波的能量分布服從普朗克提出的黑體輻射定律。我們?nèi)粘Ｋ姷囊磺?，都在不停地以電磁波照射著周圍的一切，也持續(xù)受到著周圍一切的黑體輻射。按照室溫計(jì)算（300開爾文，27攝氏度），我們輻射的電磁波強(qiáng)度*大的波長是約十個(gè)微米，處于紅外光的范圍里（見上圖），每平方厘米的皮膚每秒鐘輻射出的電磁波總能量為0.046焦耳。顯而易見，低強(qiáng)度的紅外光輻射對(duì)人體是完全無害的。值得注意的是，人的眼睛看不見紅外線，但是會(huì)被高強(qiáng)度的紅外線燒傷。

       一般的微波爐工作頻率是2.45GHz（1G等于十億），無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）的無線路由器工作頻率一般是2.4GHz（也有5GHz的），  3G網(wǎng)絡(luò)的頻率在1.7-2.4GHz之間，而手機(jī)的信號(hào)頻率在0.8-0.96GHz之間和1.71-1.85GHz之間，在這些頻率范圍內(nèi)，輻射對(duì)人體的傷害表現(xiàn)為熱效應(yīng)。電磁波通過驅(qū)動(dòng)極性分子（主要是水）做振蕩運(yùn)動(dòng)，使得分子之間互相碰撞，加劇所有分子的運(yùn)動(dòng)，表現(xiàn)為溫度升高。對(duì)于像部分食物或者生物體這樣含水多的物體，這個(gè)波段的穿透深度基本上在厘米量級(jí)（溫菜的時(shí)候有時(shí)表層熱了，下面還涼著），所以如果你沒有感覺到皮膚發(fā)熱或體溫上升，那么*完全不用擔(dān)心這個(gè)波段的輻射傷害?？傊?，在從可見光到微波波段的電磁輻射里面，如果沒有聞到烤肉的味道也沒有覺得體溫升高太多的話，*不用擔(dān)心電磁輻射的傷害。

       盡管說從物理上來說“手機(jī)致癌”的說法并沒有道理，但是必須承認(rèn)，關(guān)于手機(jī)致癌的討論并沒有定論。在很多*都有關(guān)于手機(jī)致癌的傳言，也有不少或正或負(fù)的關(guān)于手機(jī)是否致癌的研究，然而一直都沒有明確的論斷。衛(wèi)生組織國際癌癥研究所（IARC）展開的全球迄今*大規(guī)模的手機(jī)安全研究顯示，使用手機(jī)與腦癌之間沒有明顯聯(lián)系。

（3）波長更長的無線電波
       對(duì)于波長更長的無線電波和長波無線電，包括廣播（FM/AM）、高壓輸電線和變壓器（50Hz）、和大部分家用電器（50Hz），要擔(dān)心的是感應(yīng)電流的危害。大家知道，導(dǎo)體在交變的電磁場里面會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，而人體可以看作導(dǎo)體，在電磁場里面也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。雖然說感應(yīng)電流也有熱效應(yīng)（電磁爐），但是對(duì)于正常環(huán)境下的人體來說這個(gè)熱效應(yīng)不會(huì)造成太大的影響（那需要的感應(yīng)電流太大了）。但是，我們的神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟器官的正常工作是需要生物電信號(hào)交流和控制的，如果感應(yīng)電流超過一定的強(qiáng)度的話，會(huì)有可能干擾神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)臟的工作，使人感覺到不舒服。不過，電流對(duì)于人體的影響是需要高于一定的閾值的，低于閾值，人體是不會(huì)有感覺的。因此，對(duì)于天線、電視塔等強(qiáng)輻射源，只要我們離開他們適當(dāng)?shù)木嚯x，使得電場磁場低于一定的值，*不用擔(dān)心這個(gè)問題；對(duì)于像高壓輸電線、變壓器還有一般的家用電器這些不是為了輻射電磁波而設(shè)計(jì)的設(shè)備，正常使用情況下的輻射是不會(huì)對(duì)人體造成危害的，不應(yīng)該擔(dān)心。

       根據(jù)《電子設(shè)施保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》規(guī)定，各級(jí)電壓導(dǎo)線邊線在計(jì)算導(dǎo)線*大風(fēng)偏情況下，距建筑物的水平安全距離如下：1千伏以下為1.0米，1千伏至10千伏為1.5米，35千伏為3.0米，66千伏至110千伏為4.0米，154千伏至220千伏為5.0米，330千伏為6.0米，500千伏為8.5米。各種高壓輸電線，包括高速鐵路、公共交通用的高壓輸電線，只要保持適當(dāng)?shù)木嚯x，*不會(huì)對(duì)人體造成損傷。有一個(gè)流傳甚廣的“高壓線導(dǎo)致白血病”謠言，里面提到“牛津兒童癌癥研究中心的杰拉爾德·德雷珀博士說，他領(lǐng)導(dǎo)的小組研究了3.5萬名在1962年至1995年間患白血病和其它癌癥的兒童，結(jié)果發(fā)現(xiàn)居住在高壓線下周圍100米以內(nèi)的兒童患病幾率略微大些”。是否真有“杰拉爾德·德雷珀博士”其人姑且不論，這種能夠只研究患癌癥的兒童*可以得出患癌癥幾率的研究方法是值得大家*惕的。還有流言提到高壓線附近的磁場會(huì)致癌，甚至煞有介事地說磁場高于零點(diǎn)幾個(gè)微特斯拉（百萬分之一特斯拉）*有很高的幾率致癌，聳人聽聞而又不值一笑。因?yàn)閷?shí)際上地球表面的地磁場的強(qiáng)度*有約為50多微特斯拉，身處其中的我們大部分都健康生活，在這個(gè)基礎(chǔ)上增加一點(diǎn)點(diǎn)或者減少一點(diǎn)點(diǎn)，除了有可能影響某些依靠磁場導(dǎo)航的鳥類外，對(duì)生物體的生活不可能有任何影響。

一些關(guān)于“防輻射”的流言

       值得強(qiáng)調(diào)的是，只有單個(gè)粒子的能量高于分子鍵鍵能的輻射才有很小的可能傷害DNA甚至誘發(fā)胎兒畸形或者癌癥，其他的包括大部分可見光、紅外、微波、無線電波等等都不可能誘發(fā)胎兒畸形或者癌癥。流傳的“高壓線導(dǎo)致白血病”、“手機(jī)輻射導(dǎo)致胎兒畸形”等等，都是沒有任何根據(jù)的謠言，沒有科學(xué)證據(jù)的支持。所謂的“防輻射孕婦裝”、“防輻射床單”、“防輻射手套”還有“防輻射圍裙”等等，往往是通過在紡織物里面織入金屬絲來屏蔽無線電波，并不能夠阻止電離輻射等對(duì)人體的傷害，根本不能達(dá)到聲稱的“防止胎兒畸形”的效果；而要完全屏蔽在低強(qiáng)度下對(duì)人完全無害的微波和無線電波波段的輻射，需要把整個(gè)身體都包裹在金屬里面才行。

       而對(duì)于所謂在電腦旁擺放“防輻射”的仙人掌和瓶裝礦泉水，沒有任何理由相信他們能夠達(dá)到“吸收電磁輻射”的效果。也沒有任何理由相信木耳和酸奶等食品能對(duì)核輻射或者電磁輻射的效果產(chǎn)生任何的影響，雖然它們很好吃，并且從某些角度來說對(duì)身體也很有好處。

備注：光、電磁波和光子

       振蕩的電場和磁場在空間中以波的形式傳播*形成了電磁波，gamma射線、X光、紫外光、可見光、紅外光、微波、無線電波和長波無線電，這些都是電磁波。電磁波具有波粒二象性，光子*是量子化的電磁波，是電磁波能量的*小單位。光子的能量和電磁波的波長成反比，比如說，波長*短的gamma射線光子能量高達(dá)百萬甚至數(shù)億電子伏，療和安檢用的x光光子能量一般在數(shù)百到上萬電子伏，紫外光的能量一般在數(shù)個(gè)到數(shù)十電子伏，可見光的能量在1.8（700納米的紅色光）到3.1電子伏（400納米的藍(lán)色光）之間，紅外、微波和無線電波的光子能量*小的多。在電磁波和物質(zhì)相互作用時(shí)，物質(zhì)只能吸收或者放出整個(gè)的光子。