家電輻射知多少？

作者 |張朴堯

編輯 | 高昊

配圖設計丨張思敏

隨著電子產品的普及，核工業的不斷進步，輻射這個詞開始在各種媒體頻繁露面並深深地刻在了我們的腦海當中，幾次重大核事故，更讓人類對其產生了深深地恐懼。不得不說，輻射已經進入我們的生活，而且更多地扮演著反面角色，家電輻射排行榜、輻射致癌、能煮雞蛋、仙人掌防輻射、洗臉防輻射…這些在網路上流傳甚廣的說法給人們帶來了很多生活當中的困擾。輻射真有這麼恐怖？我要不要家裡種滿仙人掌防火防盜防輻射？孕婦是不是要斷絕一切與電子產品的聯繫回歸原始人的生活？闢謠君這就給你答案。

輻射到底何方神聖？

輻射是個物理學名詞，指的是場源的電磁能量中一部分脫離場源向遠處傳播，而後再返回場源的現象，其能量以電磁波或粒子的形式向外擴散。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度以上，都以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量，這種傳送能量的方式被稱為輻射。由此可見，輻射非常的普遍，我們每一個人都可以看做一個個輻射源，在向周圍輻射著能量。

輻射的差異性很大，為了方便應用、防護、研究，也有不同的分類方法，例如「核輻射」便是依據輻射源的特殊性分類，比較普適的分類方式是依據能量高低分為電離輻射和非電離輻射。

了解電離輻射和非電離輻射，首先需要介紹兩個概念，即電離和電磁輻射，電離是指電子吸收能量從電子殼層中逸出，這一過程產生的陽離子和電子均具有較高的能量。電磁輻射即以電磁波為載體的輻射形式，這意味著可以用波動理論描述輻射能量。由光譜圖可知，電磁波的頻率和波長成反比，而人類對其的應用比較全面，在可見光低頻側的電磁波，頻率和能量低，波長長，傳播性好，常被用於通訊領域；在可見光高頻側的電磁波，頻率和能量高，常被用於殺傷細胞或是醫療影像領域。

至此我們有理由說，電磁輻射中只有高頻部分才可以使電子層中的電子獲得足夠的能量而電離，事實正是如此，只有紫外光、X射線和γ射線才被稱為電離輻射，其餘波段均屬於非電離輻射，有的近紫外光甚至也是非電離輻射。

當然，以上只介紹了電磁輻射，除此之外，核反應產生的α射線、β射線、中子射線均為以粒子為載體的輻射，能量較高，均屬於電離輻射。非電離輻射能量遠低於電離輻射，但其可以被分子吸收，能量轉化為熱運動、振動、轉動等，這也是微波爐加熱食物的原理。

家電輻射到底有何危害？

輻射對於人體的傷害得分類討論：

（1）電離輻射，能量高於分子化學鍵鍵能（2~10電子伏）的電磁波或粒子，可以破壞蛋白質和DNA等分子，造成傷害並有一定的可能誘發癌症；

（2）一些可以被分子吸收的輻射，比如可見光、紅外光和微波（例如微波爐裡面的輻射），如果高強度高的話，可以加熱人體造成燒灼傷害；

（3）高強度的無線電波可以在人體內形成感應電流，對神經系統和內髒的正常工作造成影響。

電離輻射對人體的傷害，已經有很多研究和結論，而目前還沒有任何證據表明非電離輻射會給人體帶來明顯的傷害，家電的輻射幾乎全部屬於後者，即上述（2）和（3），將電離輻射的危害張冠李戴到家電輻射的頭上，比如家電輻射致癌，實屬偷換概念，我們一一拆解。

我們簡單舉例輻射排行榜上幾個赫赫有名的電器來看看：一般的微波爐工作頻率是2.45GHz（1G等於十億），無線網路（WIFI）的無線路由器工作頻率一般是2.4GHz（也有5GHz的），3G網路的頻率在1.7-2.4GHz之間，而手機的信號頻率在0.8-0.96GHz之間和1.71-1.85GHz之間，在這些頻率範圍內，輻射對人體的傷害表現為熱效應。例如微波爐，通過微波驅動極性分子（主要是水）做振蕩運動，使得分子之間互相碰撞，加劇所有分子的運動，表現為溫度升高。其對人體無害主要有兩大原因，其一是其穿透性差，對於生物體這樣含水多的物體，這個波段的穿透深度基本上在厘米量級，其二是其能量不集中，微波爐中有高度聚焦的電磁場集中能量才可以加熱，微波爐外的物體不會被影響，與之頻率接近的WiFi也完全沒有加熱作用。所以在從可見光到微波波段的電磁輻射裡面，如果你沒有明顯感覺到皮膚髮熱或體溫上升，那麼就完全不用擔心輻射傷害。

對於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），電磁波能量已經可以忽略，要擔心的是感應電流的危害。大家知道，導體在交變的電磁場裡面會產生感應電動勢和感應電流，而人體可以看作導體，在電磁場裡面也會產生感應電流。雖然說感應電流也有熱效應（電磁爐），但是對於正常環境下的人體來說這個熱效應不會造成太大的影響（那需要的感應電流太大了）。但是，我們的神經系統和內臟器官的正常工作是需要生物電信號交流和控制的，如果感應電流超過一定的強度的話，會有可能干擾神經系統和內髒的工作，使人感覺到不舒服。不過，電流對於人體的影響是需要高於一定的閾值的，低於閾值，人體是不會有感覺的。因此，對於天線、電視塔等強輻射源，只要我們離開他們適當的距離，使得電場磁場低於一定的值，就不用擔心這個問題；對於像高壓輸電線、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計的設備，正常使用情況下的輻射是不會對人體造成危害的，不應該擔心。

到底要不要防輻射？

要，但其實最重要的不是防家電，由以上介紹可以看出，我們已經基本把家電和非電離輻射畫上了等號，我們要關注和防護的，是電離輻射。

電離輻射對生物體可造成直接傷害或致癌，這取決於輻射劑量率及接受輻射生物之感應性。輻射劑量率可以以生物效應為目標，則輻射的影響可以輻射時間、輻射源距離、輻射強度等多因素衡量，例如太陽作為最強大的輻射源，因為距離遠、傳播途徑各種介質，最終生物影響並不大，其造成的空氣電離產生陽離子與電子，很快與其它分子結合而「猝滅」，最終來到我們身邊的，既沒有強射線，又沒有帶電粒子；生物感應性是自然選擇的結果，人類及一切底表生物均有對自然界本底輻射的適應性，或是快速「猝滅」電離，或是對突變基因有容錯性，總之可以主動處理這部分電離輻射。

可見，電離輻射雖然傷害性大，但其傳播性差，劑量小，強度低，因此傷害的概率低，並不意味著可以忽視其傷害。太陽非常毒辣的時候，其紫外線照射強度已經超越人體承受極限，長時間照射有很大概率引致皮膚癌。一些輻射源被應用於醫療行業，比如X光片和CT診療，這屬於人為集中了輻射，因此患者和醫生均需要特殊防護，並最大限度減少照射時間。

還有一些日常生活中不大易接觸到的輻射，比如核輻射。核輻射多為粒子輻射，能量非常高，如果直接轟擊人體，則絕非致癌那麼簡單，而是直接造成巨大傷害，所幸，這些高能粒子比起電磁波，傳播更容易阻斷，因此遠離放射源、專業防護服等可以有效防護。事實上夜光錶、玉佩等貼身物件甚至香煙中的礦物元素可產生核輻射，但其劑量之低可以忽略，核電站則屬於人為集中大量核物質，如果泄露了放射性物質，對環境造成的危害是非常巨大和持久，切爾諾貝利至今仍為一片廢土，福島核事故則影響整個太平洋，我們應該努力避免核污染的出現。

網傳的洗臉、仙人掌防輻射有效嘛？

通過上面的介紹，相信各位對輻射有了科學的了解，家電的冤屈已經洗白，我們順便破除兩個網傳謠言！

先說洗臉這一說法的來由，大概是來自核電站工人上下班洗澡的習慣。很容易想到，洗臉洗澡只能對付實體物質，假設你在一個核電站附近生活，最近他發生了爆炸，泄露了大量放射性粉塵，那麼你應該每天洗臉，因為核物質可以擴散到各處，受沾染者要把臉上沾染的放射性顆粒全部洗掉，當然洗臉洗澡是對付不了核輻射中的微觀粒子（電子、α粒子等）和射線的。家用電器所輻射出來的非電離輻射是電磁波，是一種物質，但是是一種特殊的物質。它實際存在，但是看不見（除了可見光部分）摸不著，只可以用儀器探測。電磁波也不會產生像灰塵一樣的微粒落到你身上。它的「微粒」是光子，永遠以光速運動，不會靜止的，當然就不會落到你的身上並且停在那兒。

那仙人掌有用嗎？可以說這一謠言的產生堪稱腦洞太大，完全沒什麼邏輯，大概可以讓只能玩電腦刷手機的單身狗們顯得沒那麼寂寞吧。

小結

輻射並不是一個伴隨人類工業文明才出現的物理現象，準確說是一直就有，然而後知後覺人類認識有限而已。事實上，國家對各類電器的生產都有著相關的規定，限制其因電流產生的輻射，一方面保護電器本身，另一方面也保護使用者。對於輻射，我們應該有一個科學的認識，該防什麼，不該防什麼，很多謠言聽起來有道理，但在物理學原理上就講不通。《豪斯醫生》中有一集介紹過一個這樣的案例：一個父親在石場工作，發現一塊很好看的石頭，撿回來送給兒子做護身符，結果因為放射性父子二人都得了癌症。這個故事也再次強調，對輻射有一個科學觀是多麼的重要。最後貼一個六分鐘的視頻，幫助各位更好的認識輻射。

http://v.youku.com/v_show/id_XNTQwOTE1NDk2.html

REFERENCE

參考文獻

[1] 沐右.輻射傷害知多少？ 科學松鼠會. http://songshuhui.net/archives/45615

[2] Albert_JIAO.洗臉+仙人掌，防電腦輻射？果殼網. http://www.guokr.com/article/6606/

[3]王祥雲，劉元方.《核化學與放射化學》,北京大學出版社，2007.

[4]丁聲耀.輻射物理及其應用[J].原子能科學技術,2004,38(z1):7579.DOI:10.3969/j.issn.1000-6931.2004.z1.020.

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