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[继续科普帖]关于辐射的大小以及对人体的影响

firefly_xy

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185083194 楼主直达楼

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常常看到有准妈妈说从哪儿哪儿听说了电吹风、插线板的辐射很大。

又有哪个机构做了什么测试，给出了什么辐射大小排行榜。

那么，是不是真的辐射大对人体的影响就大呢。

今天，我就来讲讲关于辐射的评价问题。（本文需要具有高中物理基础，不懂得可以直接跳过中间看结论）

首先，说一下辐射的概念。大家习惯上喜欢把日常接触的辐射分为电磁辐射和核辐射，这其实并不是一种科学的分类。

不过人们日常生活能够理解，所以也就习惯成自然了。

从科学上说辐射是能量传播的一种方式，包括各种有能量的实物粒子（如电子、阿尔法粒子、中子等）以及光子。

电子、阿尔法粒子、中子这些平时接触不到，所以下面我主要说光子。

光子其实就是电磁波，因为它本身就具有波粒二象性（高中物理有讲）。

既然是波，它就存在两个重要的参数，即频率和振幅（即强度）。

不同频率的电磁波对外的表现形式不一样，下面的图就给出了不同频率的电磁波谱。

从上面的图中我们可以看出，我们通常所说的电磁辐射其实只是频率小于红外线的电磁辐射。

讲完了辐射的概念，就可以说说电磁波的波粒二象性问题。

如何理解波粒二象性呢。打个不恰当的比喻，电磁波就像一个没有重量的能量球，在没碰到东西之前，它就蹦蹦跳跳地往前走，它蹦的高度就是振幅，每秒钟蹦的次数就是频率，这就是波的特性。但是一旦碰到了东西，这个能量球就变成了一个橡皮球，要么被弹开，要么粉身碎骨变成更多的小球，这就是粒子性的表现。

电磁波作为波以频率和振幅表示，作为粒子则以光子能量和强度表示。光子的能量就相当于橡皮球碰上地板时候的动能，强度则表示有多少个橡皮球。单个光子能量和电磁波频率是成正比的，而光子的强度则表现为电磁波的振幅。

讲完了和辐射有关的几个重要参数，再来说说辐射和人体的作用。

人体是由细胞组成的。细胞的基础是分子。分子又是原子通过化学键连接而成。化学键可以形象地理解为一个猴皮筋。

虽然人体整个看起来是完整的，但是从微观角度看，分子之间是存在很大的缝隙的。所以，当辐射到达人体的时候，一部分会以波的形式从分子间的缝隙穿过，而另一部分则会以粒子的形式与分子发生碰撞。

以波的形式穿过的部分，由于其电磁场的作用，会引起体内的极性分子（关于极性分子的概念可以度娘）跟着发生方向的改变。即电磁感应效应。由于在这个过程中，分子没有发生变化，细胞仍然能够正常工作和复制，所以对人体不会有明显的影响。

而以粒子形式与分子发生碰撞的部分则分为两种情况。碰撞主要是与原子核外的电子进行，而核外电子的变动就是影响化学键。形象一点的描述就是，分子是一个由猴皮筋把几个小球串在一起，而辐射就是一个小球来撞这个猴皮筋。

当小球的能量比较小（即光子能量小）的时候，猴皮筋会振动，从而导致它拴着的小球跟着一起振动，即分子振动。

由于猴皮筋会自我恢复，所以只要单个小球打不断猴皮筋，再多的小球也不会把猴皮筋打断。

也就是说，只要辐射频率（也就是单个光子的能量）达不到打断分子化学键的门槛，不管辐射有多大，辐射也最多只会导致分子振动。分子振动会产生热。这就是辐射的热效应。同样在这个过程中，分子本身没有发生变化，细胞仍然能够正常工作和复制，所以对人体不会有明显的影响。

而当小球的能量非常大的时候，单个小球就会把猴皮筋打断，即分子断裂。在人体内，有一种特殊的分子在控制着细胞的复制，那就是DNA分子。DNA分子保证了细胞复制的时候是一模一样的复制。而如果被辐射打断的分子刚好是DNA分子的时候，细胞复制的基础就发生了改变，这时候要么细胞不能正常复制，要么复制出了变异的细胞（即癌细胞）。这就是辐射的基因效应。也就是说，只要辐射频率（也就是单个光子的能量）达到了打断分子化学键的门槛，不管辐射有多小，也可能导致细胞变异或死亡。当然，细胞和猴皮筋还是有一定差异的，细胞是具有自我修复功能的，猴皮筋则不会。所以虽然小量的高能辐射有可能导致细胞变异或死亡，但是只要在细胞的自我修复范围内，对身体也不会有影响的。

当电磁波频率很低，小于微波的时候，由于光子能量很低，不足以破坏分子的化学键，甚至分子的振动都很小，因此对人体的影响主要是电磁感应效应。日常电器，包括电脑、电吹风、电磁炉、插线板的辐射都属于这个范围。

当电磁波频率适中，位于微波到紫外线之间时，光子能量能够引起较大的分子振动，而又不会引起化学键断裂，因此对人体的影响主要是热效应。可见光（太阳光）正是位于这个频率区间，所以晒太阳能让我们感到温暖。只要没有产生烧焦的现象，就不会影响身体健康。

当电磁波频率更高，达到紫外线或X射线和伽马射线时，光子能量足够引起分子断裂，就有可能引起癌变甚至是遗传疾病了。当然癌变的概率是和辐射的量有很大关系的。

从上面的分析我们可以得到以下结论：

1、辐射的大小不是评价辐射对人体影响的关键指标，主要要看辐射的频率。

2、日常电器，包括电脑、电吹风、电磁炉、插线板的辐射，都是低频辐射，对人体的影响主要是电磁感应效应。对人体不会有明显的影响。

3、微波、可见光、手机等辐射属于中频辐射，对人体的影响主要是热效应。只要没有产生烧焦的现象，就不会影响身体健康。

4、紫外线或X射线和伽马射线能量较高，能够引起分子断裂，有可能引起癌变甚至是遗传疾病，应该加以注意。（但也不要谈虎色变，和辐射量也有关系的。）

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