电磁辐射的作用、危害及屏蔽

徐晓萍　许玉昆　高　强　那丹彤

摘要：本文从电磁辐射对人类的作用和危害两个方面分析了电磁辐射对人类的影响，并介绍了电磁辐射屏蔽的两种方式。

关键词：电磁辐射；影响；屏蔽

1前言

生活中电视、电台、变电站、电脑、移动电话……甚至一根通了电的金属线，都会向外辐射电磁场。不少人担心：这些会不会是威胁我们生命健康的无形的杀手。下面我们就探析一下电磁辐射对人类的影响。

2电磁辐射的概念

对于“辐射”一词，其实大家并不陌生，我们日常生活中常接触到的太阳光辐射、热辐射都是辐射。何为“电磁辐射”？在不同的场合有不同的理解，在《电磁兼容术语》中是这样定义的：能量以电磁波形式由源发射到空间的现象，或能量以电磁波形式在空间传播。在环境保护领域，电磁辐射是指能量通过空间传播的所有现象，即频率从零赫兹开始，能量以电场、磁场或电磁波的形式传播的所有现象都称为电磁辐射。

电磁辐射可分为自然电磁辐射和人为电磁辐射。顾名思义，自然电磁辐射是由自然界自发产生的。比如最常见的静电、雷电现象。自然电磁辐射有时候对人体以及电器设备的危害是很大的，有时候甚至是毁灭性的。人为电磁辐射是人为产生的电磁辐射。一般又可将产生辐射的辐射源分为五大类：一是广播电视系统发射设备；二是通讯、雷达及导航系统无线发射设备；三是工业、科学和医疗系统射频设备；四是高压电力系统设备；五是交通系统电磁辐射设备。这五大类中，有人们为了达到某种目的而故意产生的有意电磁辐射，也有无意生成的无意电磁辐射。可以说，电磁辐射现在已经是无时无刻无处不在，它对我们的生活产生了很大的影响。但是现在似乎有的人“谈辐射色变”，认为电磁辐射都是对人体有害的，都希望远离电磁辐射。在这里我要说的是，电磁辐射不是电磁污染，一定要科学地理清这个概念。成千上万年以来，人类就处在各种电磁辐射的包围之中，地球天然磁场、太阳光等都会发出强度不同的辐射，人们已经习惯生活在电磁场环境中。只有当辐射强度超过一定安全值时才会对人体产生危害。

3电磁辐射的影响

3.1电磁辐射的作用

电磁辐射可谓神通广大，在很多地方都可以见到它的身影。它可以传递信息；比如我们听广播、看电视、用手机通信，这些信号就是通过发射天线以波的形式传播出去的。它被广泛地用于医疗：比如治疗肿瘤的辐射器可以将温度控制在只杀死癌细胞的很窄的温度范围内而起到治疗的作用。它可以用于目标探测；比如雷达就是利用发射机向探测的目标发送脉冲波，该脉冲波遇到探测目标后反射回来，根据反射回来的波探测出目标的种类、距离、速度等参数。电磁辐射还广泛地用于感应加热：如电磁炉就是利用中、长波波段的高频电磁场能量使导体或半导体本身发热，达到热加工的目的；介质加热：如微波炉的应用，就是将非导体置于强电磁场内，其带正电与负电的分子或原子在交变电磁场的作用下，以这个电场的频率震荡，“摩擦”而引起发热，达到加工的目的。除此而外，电磁辐射的一个重要的用途就是在现在军事上的应用。大量的电磁设备被嵌入到了武器系统和指挥系统中，使得信息化武器装备被大量地投入到战场中，从而也使得电子战成为现代战争的主要形式。海湾战争中，美国对伊拉克的电子对抗行动，使得伊军的通信和指挥系统完全处于瘫痪状态，只有被动挨打。

3.2电磁辐射的危害

很多人都惧怕“电磁辐射”，这种担心也不是没有道理。我们都知道，医院的X光不能照得太频繁，原因就是频繁的X光辐射可能会产生累积效应，对健康造成危害。同样，人体接受的电磁辐射强度太大，时间太长或者距离太近，也可能造成危害。

电磁辐射对人体的危害主要是热效应和非热效应。人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，一般情况下，人体对这种热量有调节和扩散功能，但如果这种热量产生的速度太快，超过人体正常的调节能力时，这种热量就会在人体积累，从而使蛋白质温度升高，甚至烧坏蛋白质分子，形成坏死的组织，最后导致某种生理病症。这就是热效应。而非热效应是指电磁场对人体在不产生温升的情况下而引起的生理病。人类在地磁场作用下进化过来，形成了人类神经系统与这种磁场效应的和谐，但如果长期处在一个人为产生的强磁场中，这种环境中附加磁场的强度和方向都与自然本底不同，影响神经系统正常功能，导致幻觉，甚至神经紊乱。

我们再拐过头来看一下文章开始提到的那位母亲。母亲担心她家附近的高压线路设施会给家人的身体健康带来威胁，诚然，“高压线”这个词听起来是挺可怕，但恰恰就是它的电磁辐射反而是不必过于担心的。正常运行条件下的高电压设备，特别是输电线路附近所产生的辐射主要为50HZ的工频电磁辐射。根据大量的现场实测资料表明，工频电磁辐射的影响范围十分有限，对于输电线路而言，在离开边导线10-15m的范围以外，工频电场强度小于居民区工频电场强度推荐标准4KV/m，因此对于居住在离开变电站或输电线路10-15m以外的居民，完全没有必要担心。

电磁场跨越的频率范围是十分广阔的，除了工频频段（50Hz/60Hz）外还有射频或高频（0.1~300MHz）和微波（300~300000MHz）两个频段。其中无线电广播、电视、无线电通信发射台等各种射频设备的辐射，频率高、功率大、影响区域广，这才是电磁污染环境的主要因素。

4电磁辐射的屏蔽

为了防止电磁辐射对环境的污染，或者为防止电磁辐射对人体健康损害和对电子仪器设备的干扰所采取的保护措施，就叫做电磁辐射屏蔽。电磁辐射屏蔽方式分为主动式和被动式。主动式是用吸收电磁辐射的材料将电磁辐射源包围屏蔽起来。如微波炉，其外壳就具有屏蔽作用，它将微波元件产生的微波阻挡在微波炉内，当然这种阻挡并不是完全的。被动式是为阻止电磁辐射对被保护对象的危害和干扰而对被保护对象所采取的包围屏蔽，如无线电接收设备高频信号接收与放大电路等都采用金属屏蔽外壳进行屏蔽，防止外界电磁辐射对本机的干扰。

采取何种电磁辐射屏蔽方式具体情况要具体对待。对于广播电视系统发射设备和通讯、雷达及导航系统无线发射设备，这些设备的用途就是靠产生电磁信号来传送信息，其电磁信号对这些设备是有用信号，而对别的设备就是电磁辐射干扰信号，如果用主动式屏蔽措施将其包围屏蔽起来，那么将会失去这些设备的应用意义，因此只有采用被动式屏蔽。对于工业、科学和医疗系统射频设备，则易采取主动式屏蔽。

参考文献

[1]《战场电磁环境》. 王汝群. 解放军出版社

[2]杨伟利、于学青.《环境》杂志. 2005年9期

作者简介:徐晓萍工作单位:长春市装甲兵技术学院电子工程系指挥控制系统维修教研室