电离辐射与非离辐射课件

1、电离辐射与非电离辐射当心电磁辐射第1页，共86页。侦破“凶杀案”(一) 1991年，在美国太平洋贝尔电话公司里发生了一件令人难以置信的怪事。该公司的办公楼地层有配电房和电脑显示屏，共有15名职员办公，其中11人先后被查出患有癌症，如此高的发病率使剩下的4个人惶惶不可终日。奇怪的是，在仅有一板之隔的二楼，办公人员却个个生龙活虎。第2页，共86页。 科技进步使更多电器进入办公室和家庭，工作和生活的效率有了极大的提高。但是，电视机、电脑、电冰箱、复印机、空调、微波炉、手机等在使用过程中会发出各种不同波长的电磁波，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、了射线等。它们看不见、摸不着、闻不到，却切

2、切实实威胁着人们的健康。电磁辐射扮演了“杀手”角色第3页，共86页。 如果人长时间处于强电磁波的环境中，就会出现头痛、疲乏、注意力不集中、记忆力减退、睡眠不安等症状，导致心血管疾病加重，消化系统发生障碍，神经系统功能失调等。第4页，共86页。 美国环境保护局研究指出，低频电磁场是患白血病、淋巴肿瘤的诱因，电网上产生的电磁场也许是“未被证明的诱发人类癌症的原因”。动物试验显示，低频电磁波能使鸡和鼠的胚胎，出现相当高的畸形比例，母鼠很容易流产。电磁波的刺激下，人体癌细胞的生长速度要比未受电磁波刺激的癌细胞快23倍。第5页，共86页。侦破“凶杀案”(二) 50年代中期，美国好莱坞有一部巨片征服者，刚

3、投放市场，立即引起轰动，获得巨大成功。影片所表现的是成吉思汗征服中亚的历史事件。当时摄制组在外景地圣乔治沙漠紧张地活动了2个月，拍摄了许多精彩镜头。随后他们又用卡车将许多沙子运进了摄影棚，进行内景拍摄。成功后，演员们沉浸在欢乐中。3年后，该片的演员，逐个被癌症夺去生命，到80年代，征服者剧组的220人中竟有91人患上了癌症，其中46人离开了人世。第6页，共86页。 在50年代，美国正进行原子弹试验，先后共发射了11枚原子弹。原子弹爆炸时产生巨大的蘑菇云，带着大量的放射性物质随风飘到距离原子弹发射场200多千米之外的圣乔治沙漠，使这块人迹罕至的沙漠受到了污染。约翰韦恩领导的摄制组正是在这片被污染

4、的地区中工作了两个多月，而且又把大量被污染的沙土运回摄影棚中，终于酿成了这场悲剧！原因第7页，共86页。 圣乔治沙漠疑案被解开了。它告诫人们，在发展高科技、为人类造福的同时，千万别忘了在这些高科技背后还隐藏着无形的杀手，别忘了这些危险因素对我们生活环境污染污染，否则将酿成一幕幕可怕的悲剧。 第8页，共86页。非电离辐射 nonionizing radiation第9页，共86页。温故而知新：电磁辐射（electromagnetic radiation) 电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周辐射传播，具有波的一切特性，波长()、频率(f)和传播速度。 频率常用单位为：Hz、kHz、MHz、GHz

5、1kHz=1000Hz 1MHz=1000KHz 1GHz=1000MHz第10页，共86页。电磁辐射（electromagnetic radiation)电磁辐射已成为继水污染、大气污染、噪声污染之后，当今人们生活中的第四大污染。第11页，共86页。 量子能量小于12eV的电磁辐射不足以引起生物体电离，只能使组织分子旋转和颤动，这类不足以导致组织电离的辐射称为非电离辐射。 主要包括：可见光线 红外线 射频辐射 激光 紫外线 非电离辐射 (noionizing radiation)第12页，共86页。 指频率在100kHz-300GHz的电磁辐射，也称无线电波，是电磁辐射中量子能量较小、波长较

6、长的频段（波长范围为1mm-3km）。 包括 高频电磁场 微波一、射频辐射(radiofrenquency radiation)第13页，共86页。射频辐射波的划分高频电磁场微波波段长波中波短波超短波分米波厘米波毫米波频谱低频LF中频MF高频HF甚高频VHF特高频UHF超高频SHF极高频EHF波长频率3km30kHz1km300kHz100m3MHz10m30MHz1cm300MHz10cm3GHz1cm1mm30-300GHz一、射频辐射(radiofrenquency radiation)第14页，共86页。电磁波谱一、射频辐射(radiofrenquency radiation)第15页

7、，共86页。感应近场区： 电场和磁场强度不成一定比例关系。电场强度与辐射源距离的平方成反比(V/m)磁场强度与辐射源距离的立方成反比(A/m)电磁场强测试仪一、射频辐射(radiofrenquency radiation)第16页，共86页。 辐射近场区： 高频振荡电流的频率达300MHz以上，波长1m时，作业人员处于辐射场区内，此区的特征是： 电磁能量以波的形式向四周空间辐射，人们受到的是辐射波能的作用。 波长在1m-1mm的电磁波称微波。微波功率密度与距离的平方成反比（mW/cm2,W/cm2）微波漏能仪一、射频辐射(radiofrenquency radiation)第17页，共86页。

8、 (1)高频感应加热:生产过程产生的射频辐射多为中波（1Km-3Km）(300kHz-3MHz)。 (2)高频介质加热:常用的是1-100MHz的超短波设备（10-100m）。 (3)微波能的应用:使用频率一般为300 MHz-300GHz。 多为2450MHz 和915MHz固定频率。表面淬火、金属熔炼、热轧工艺、钢管焊接。1、接触机会加热的对象多为不良的导体，塑料热合、木材干燥、粮食处理，纸张、布匹、皮革、棉纱烘干等。雷达导航、探测、通讯和科学研究。也可用于食品加工，干燥粮食、木材等。第18页，共86页。高频介质加热高频感应加热1、接触机会第19页，共86页。雷达系统广播电视发射系统1、接

9、触机会第20页，共86页。 (1)神经系统:主要表现为类神经症和植物神经功能紊乱，如头痛、乏力、嗜睡、失眠、多梦、记忆力减退。情绪不稳，手足多汗，脱发等。 (2)心血管系统:主要表现心动过缓、血压下降。主诉有心悸、心区疼痛或压迫感。心电图检查可有窦性心律不齐，心动过缓，右束支传导阻滞等。2、对健康的影响第21页，共86页。 （3）眼睛:高频电磁场不影响视力。长期接触大强度微波的工人，可发现眼晶状体点状或小片状混浊，个别可发生白内障。 （4）造血系统：接触微波可使外周血白细胞总数暂时性下降，少数人同时伴有血小板减少，脱离后一段时间可恢复。2、对健康的影响第22页，共86页。 （5）生殖系统：女工

10、常有月经异常，少数男工主诉性功能减退。如睾丸受到微波照射可是精子数量明显减少。一般脱离照射后多数人都可以恢复。 （6）其它：作用于皮肤可产生热作用，照射后体温升高，血浆内皮质酮升高。2、对健康的影响第23页，共86页。 (1)高频电磁场的防护 a场源屏蔽:可以金属薄板(或金属网、罩)将高频电磁波的场源包围，以反射或吸收高频电磁波的场能，必须有良好的接地装置，以便将场能转变为感应电流引人地下。 3、防护措施第24页，共86页。 b距离防护:在不影响操作的前提下尽量远离辐射源，例如使用长柄作业工具，遥控装置等。对场源周围要有明确的标志。 c合理布局:安装高频机尽可能远离非专业工人的作业点和休息场所

11、，高频机之间应有一定距离，并有良好的接地装置。3、防护措施当心电磁辐射第25页，共86页。 d卫生标准:我国超高频辐射卫生标准 (GB10437-89)规定，作业场所超高频辐射8h/d接触的容许限值:连续波为0.05 mW/cm2 (14V/m) 脉冲波为0.025 mW/cm2(10V/m)3、防护措施第26页，共86页。 (2)微波的防护 在调试过程，微波的辐射源主要为磁控管、速调管、调制管等，偶有敞开的波导管和发射天线; 使用时，发射天线为主要辐射源，其次是波导管连接处。加热设备的连接缝隙和物料出入口可有微波漏出。 基本原则:屏蔽辐射源 加大辐射源与作业点的距离 个人防护3、防护措施第2

12、7页，共86页。 a微波辐射能吸收: 调试微波机时，为使波能不向空间发射，须安装功率吸收器 (如等效天线)，以吸收微波能量。室内调试时室壁四周应敷设微波吸收材料，如石墨粉和水泥混合物、羰基铁粉的粘合物。3、防护措施第28页，共86页。 b合理的工作位置: 微波作业点应设置于辐射强度最小的部位，尽量避免在辐射流的正前方工作。装置必要的活动屏蔽吸收挡板，以降低操作点的辐射强度。 3、防护措施第29页，共86页。3、防护措施 c个人防护: 微波屏蔽服、防护帽、防护眼镜等。 d健康检查: 可1-2年进行一次，重点检查眼晶状体，其次是心血管系统、外周血象及生殖系统功能。第30页，共86页。 e卫生标准:

13、 工作场所微波职业接触限值3、防护措施类型日剂量(W.h/cm2)平均功率密度（W/cm2）（8h） 非8h 短时间全身辐射 连续波 脉冲波4002005025400/t200/t55局部辐射 连续波or 脉冲波40005004000/t5第31页，共86页。 工作场所超高频辐射职业接触限值 接触时间连续波 功率密度 电场强度 (mW/cm2) （V/m） 脉冲波 功率密度 电场强度 (mW/cm2) （V/m）8h0.05140.025104h0.10190.05014第32页，共86页。工作场所高频电磁场职业接触限值 频率(f，MHz) 电场强度（V/m） 磁场强度（A/m） 0.1f3.

14、0 5053.0f30 25-第33页，共86页。工作场所工频电场职业接触限值频率（Hz） 电场强度（kVm） 50 5 第34页，共86页。 红外辐射（红外线，亦称热射线） 自然界中的红外线辐射源以太阳为最强，生产环境红外线辐射源包括熔炉、熔融状态的金属、强红外线光源、烘烤和加热设备。二、红外辐射（infrared radiation）红外辐射工作炉太阳辐射第35页，共86页。1、红外辐射的生物学效应长波（远）红外线： 波长3m-1mm，只能被皮肤吸收，产生热的感觉。中波红外线： 波长1400nm-3m，能被角膜和皮肤吸收。短波（近）红外线： 波长760-1400nm，可被组织吸收引起灼伤。

15、第36页，共86页。2、对健康的影响 （1）对皮肤的影响 较大强度-局部温度升高-血管扩张-红斑效应 反复照射-局部色素沉着 过量照射-急性灼伤-使深部组织及血液加热火激红斑第37页，共86页。2、对健康的影响（2）眼睛 慢性充血性睑缘炎 角膜和虹膜热损伤 红外线白内障（主要波段0.8-1.2m/1.4-1.6m） 特点:两眼同时发生，进展缓慢。 视网膜黄斑区损伤(波长1m)左眼黄斑区大量渗血第38页，共86页。3、防护（1）防护服：反射性铝制遮盖物、铝箔制衣服（2）防护眼镜：滤过红外线。（3）防护帽：（4）鞋盖、手套:第39页，共86页。 波长范围在100-400nm的电磁波称为紫外辐射。其

16、波长介于x射线和紫色可见光之间，光子能量较大（3.1-12eV）。 紫外线通过介质时能引起强烈的光化学反应和光电效应，但一般容易被透明物质吸收。波长3.9eV（波长小于320nm）的光子能产生多种生物学效应，根据其生物学效应的特征将紫外线分为3个主要区段。 （1）远紫外区(短波紫外线，UVR-C) 波长290-100nm，具有杀菌和微弱致皮肤红斑作用。2、生物学效应第43页，共86页。 （2）中紫外线区(中波紫外线，UVR-B) 波长290一320nm，具有明显的致红斑和角膜、结膜炎效应，是紫外光谱中危害最严重的组分。 （3）近紫外区(长波紫外线，UVR-A) 波长320-400nm，可产生光

17、毒性和光敏性效应，能增强中波紫外线的生物学效应。2、生物学效应第44页，共86页。3、对机体影响对皮肤的作用 红斑反应 皮肤老化 皮肤癌眼睛损害（电光性眼炎）第45页，共86页。 (1)对皮肤的作用: 波长在200nm以下，几乎全被角化层吸收;波长在220-330nm间，可被深部组织吸收。 a红斑反应（急性光感性皮炎） 以充血、灼伤为特征，主要有250-320nm致红斑光谱所致，其中297nm致红斑作用最强。3、对机体影响第46页，共86页。红斑反应作用机理： 经数小时潜伏期，现出现短暂的血管通透性增高，随后发生持久的血管通透性增高和血管扩张，可能是光子作用于肥大细胞，释放组织胺、5-羟色胺、

18、缓激肽等物质所致。3、对机体影响第47页，共86页。 红斑反应临床表现： 皮损好发暴露部位，潜伏期1-6小时，如辐射强度高可缩短到数十分钟。 局部出现边缘鲜明的水肿性红斑，重者在红斑基础上发生水疱，自觉烧灼感或刺痛或伴有全身症状，头痛、疲劳、周身不适。 皮损常在24小时发展到高峰，几天后开始消退，继以糠皮样脱屑、短暂色素沉着。3、对机体影响第48页，共86页。3、对机体影响第49页，共86页。红斑反应治疗：采用2.5%消炎痛溶液或肾上腺皮质激素软膏局部外用。以消炎止痛。3、对机体影响第50页，共86页。b皮肤老化： 长期暴露，由于结缔组织损害和弹性丧失而致皮肤皱缩、老化，户外工作者易于发病，皮

19、损好发于易受日光和紫外线照射的面、颈、手与前臂伸侧。3、对机体影响第51页，共86页。临床表现： 皮肤干燥、粗糙、松驰、起皱，伴有毛细血管扩张与色素的不规则分布。3、对机体影响第52页，共86页。C皮肤癌： 紫外线反复照射动物能诱发皮肤癌，对啮齿类动物致癌力以290-300nm最强，诱发人类皮肤癌作用的光谱还不清楚，大约在270-340nm。3、对机体影响第53页，共86页。(2)眼睛损害: 波长为250-320nm的紫外线，可大量被角膜和结膜上皮所吸收，引起急性角膜、结膜炎，因常因电焊弧光引起，故称为“电光性眼炎”(electro ophthalmitis) 。 3、对机体影响第54页，共8

20、6页。在阳光照射的冰雪环境下作业时，会受到大量反射的紫外线照射，引起急性角膜、结膜损伤，称为雪盲症。3、对机体影响第55页，共86页。电光性眼炎发病机制： 动物实验发现，小剂量照射后，可以致细胞有丝分裂，较大剂量照射可引起细胞核破裂。 电光性眼炎临床表现： 经过一定的潜伏期，一般在照射后6-8h，最短为30分钟，最长不超过24小时，故常在夜间或清晨发作。3、对机体影响第56页，共86页。 电光性眼炎症状和体征： 早期、轻症电光性眼炎仅有双眼异物感或轻度不适;重度则有眼部烧灼感或剧痛，伴有高度畏光、流泪、眼睑痉挛和视物模糊。急性症状一般持续6-8小时，大多在48小时内消失，严重病例症状可持续数天

21、。3、对机体影响第57页，共86页。检查可见： 球结膜充血、水肿，瞳孔缩小，对光反应迟钝，眼险皮肤潮红。严重时，角膜上皮有点状甚至片状剥脱，滴荧光素着色。3、对机体影响第58页，共86页。电光性眼炎的治疗： 电光性眼炎主要靠自身组织的修复，只要处理及时，一般在1-2d内即可痊愈，不影响视力。症状较重者治疗原则： 止痛、控制感染、减少患眼角膜的摩擦。 可用0.5-1%的地卡因滴眼，新鲜人奶、牛奶滴眼。禁用可卡因，因其可促进角膜上皮整块脱落，并延迟角膜的愈合。 用红霉素、金霉素眼膏。佩戴眼罩。3、对机体影响第59页，共86页。（1）加强宣传教育，从事电焊操作者要认真遵守操作规程。（2）合理使用个人

22、防护用品：电焊工及其辅助工必须佩戴专门的面罩、防护眼镜，以及适宜的防护服和手套。接触低强度UV源 (如低压水银灯、太阳灯、黑光灯等)操作，可使用玻璃或塑料护目镜、风镜以保护眼睛。4、防护措施 第60页，共86页。4、防护措施 第61页，共86页。 （3）加强防护措施： 电焊工操作时应使用移动屏障围住操作区，以免其他工种工人受到紫外线照射;非电焊工禁止进入操作区域裸眼观看电焊。电焊时产生的有害气体和烟尘采用局部排风加以排除。4、防护措施 第62页，共86页。4、防护措施卫生标准：时间加权平均接触限值工作场所紫外辐射职业接触限值 光谱8h职业接触限值辐照度(W/cm2) 辐照量(mJ/cm2)中波

23、紫外线0.263.7短波紫外线0.131.8电焊弧光0.243.5第63页，共86页。 激光是物质受激辐射所发出的光放大,故称激光。它是一种人造的、特殊类型的非电离辐射，具有亮度高,方向性、相干性好等一系列优异特性。所以，在工业、农业、国防、医疗和科学研究中得到广泛应用。四、激光(Laser)第64页，共86页。（1）工业上：用于金属和塑料部件的切割、微焊、钻孔等;（2）军事上：用于高容量通讯技术、测距、瞄准、追踪、导弹制导等;（3）科学研究方面：用于微量元素分析、等离子研究、热核工程控制，以及全息术、大气污染测定、地质测量等;（4）医学上：用于眼科的视网膜剥离修复、虹膜切除、玻璃体乳化，以及

24、皮肤科和外科的诸多领域。1、接触机会（exposure)第65页，共86页。 (1)眼睛: 激光是高度的平行光束，发散角很小，其光束具有高能量;而眼角膜和晶状体能将平行的激光束集聚于视网膜上。所以，眼是激光损伤的易感而脆弱的器官。 2、对机体影响(affecting on body)第66页，共86页。 损伤机制： 激光对机体也可产生热效应，使蛋白质凝固变性，酶失去活性。如强大光能在短时间内辐射到视网膜上，转化为热能，可使光感细胞凝固变性，严重者可导致失明。2、对机体影响(affecting on body)第67页，共86页。 影响作用因素： 波长在可见光区的激光，主要损伤视网膜和晶状体，尤

25、其黄斑区; 在红外或微波区，可致虹膜和晶状体损伤，导致虹膜炎和白内障; 近紫外线光，可损伤角膜、晶状体、视网膜。 2、对机体影响(affecting on body) 激光对眼的损伤，与激光的波长、脉冲宽度、光束能量、入射角度等因素有关。第68页，共86页。临床表现： 典型的表现为视网膜水肿、充血、出血，以致视网膜移位、穿孔，最后导致中心盲点和疤痕形成，视力急剧下降。2、对机体影响(affecting on body)第69页，共86页。 (2)皮肤(skin): 激光对皮肤的损伤仅次于眼睛，当能量或功率足够大时可引起皮肤灼伤。 损伤机制：热效应和光化学反应。功率小时，可使毛细管扩张，皮肤发红

26、、发热;大功率可致皮肤红斑、水泡，以致焦化、溃疡、结疤。 2、对机体影响第70页，共86页。 (1)安全教育： 所有参加激光作业人员，必须先接受激光危害及其安全防护的教育。 （2）安全措施: 制订安全操作规程 确定操作区和危险带，设置醒目的警告牌 严禁裸眼观看激光束，严防激光反射至眼睛。3、防护措施第71页，共86页。 (2)防护设备: 操作室围护结构用防激光材料制成，色调宜暗。室内不得设置能反射或折射激光束的设备、用具和物件。 (3)个体防护用品: 穿颜色略深防燃工作服以减少反光。防护眼镜在使 用前必须经专业人员鉴定，并须定期测试其效率。 (4)卫生标准:眼直视激光束的最大容许照射量 激光照

27、射皮肤的最大容许照射量 4、防护措施第72页，共86页。眼直视激光束的职业接触限值 光谱范围 波长(nm) 照射时间(s) 照射量(J/cm2) 辐照度(W/cm2) 紫外线200308 10-93104 310-3 309314 10-931046.310-2 315400 10-9100.56t1/4315400 101031.0315400 1033104110-3第73页，共86页。光谱范围 波长(nm) 照射时间(s) 照射量(J/cm2) 辐照度(W/cm2) 可见光400700 10-91.210-5 510-7 400700 1.210-5102.5t3/410-3 40070

28、0 101041.4CB 10-2 400700 10431041.4CB 10-6第74页，共86页。光谱范围 波长(nm) 照射时间(s) 照射量(J/cm2) 辐照度(W/cm2) 红外线7001050 10-91.210-5 3CA10-7 70010501.210-51032.5CAt3/410-3 10501400 10-9310-5510-610501400310-510312.5t3/410-37001400 10431044.44CA10-4第75页，共86页。手机辐射污染 我们身边最近却最容易忽视的危害第76页，共86页。目录手机辐射污染的概念手机辐射污染给我们带来的危害科

29、学对待手机辐射各国研制相关防范措施第77页，共86页。什么叫做手机辐射污染 当人们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而任何一种无线电波或多或少的被人体吸收，从而改变人体组织，有可能对人体的健康带来影响，这些电波就被称为手机辐射 。 众所周知，手机在使用的过程中的电磁辐射是以光速传播的，可以通过传输通道间的交互作用形成污染，干扰人类的正常活动。手机辐射已形成污染第78页，共86页。 手机辐射污染给我们带来的危害 随着手机持有量的迅速上升，人们对手机辐射可能引发的健康安全问题也开始日益重视起来，不过，目前大多数手机使用者对手机辐射的了解还很不全面，而越来越多的科学研究却表明，手机辐射所带来

30、的危害远比想象中更为可怕 。第79页，共86页。1.多用手机容易衰老据英国生物科学院一项研究显示，当细胞受到影响，生物的防御系统就会启动，产生蛋白质“黏附”在细胞上，用以保护和修补细胞。而对于用量大的手机使用者来说，过多的蛋白质反而会“黏结”细胞，阻碍自然的修补程序。 领导这项研究的波梅拉博士表示：“细胞会慢慢地不能如常运作，新陈代谢作用变得呆滞。”他说：“如果细胞修补活动过剧，就会出现过早衰老的现象。”波梅拉表示，他们曾利用昆虫进行相关实验，发现昆虫寿命缩短，并相信这种现象也会在人体发生。不过他们还需要进行更大型的研究去确定人体的反应。 第80页，共86页。2.“微波老鼠”丧失记忆美国华盛顿大学专门研究手提电话的专家曾用老鼠做实验，将100只老鼠放进一个盛满水的大水桶中，水中则放置一个救生浮台，然后训练这些老鼠爬上救生浮台。 为了让爬浮台的知识留在老鼠的长期记忆中，他重复训练这批老鼠六次。这位专家把其中50只老鼠暴露于与手提电话类似的微波辐射中，结果发现另外50只不曾暴露在微波辐射中的老鼠