强雷电对于人体的特殊作用

【摘　要】本文描述了雷电对人体的各种作用。它包括直击雷电伤害和在磁电转换过程中的感应电荷伤害。人体是电的导体，强大的电磁脉冲会在人体中产生瞬间的感应电流，这一感应电流会对人的生命体构成病灶细胞的快速恢复和死亡的威胁。这也是今天我们人类需要高度重视的新问题。

【关键词】雷电；电荷；生命

闪电，我想大家都是知道的，它来源于夏季的积雨云层。当携带有电荷的云层临近地面上高大的建筑物时，就会出现正负电荷的对撞，并形成强大的闪光效应，同时，也会伴随着空气的共振产生巨大的轰鸣声，这就是雷电。有时，人们把闪电称作为雷电，为什么叫雷电呢？因为“雷”象征的爆炸物，“雷鸣闪电”中的“雷”形同于声音，而“闪”是由于正负电荷的撞击而形成的光辐射，所以，人们将自然界中的打雷和闪电称其为雷电现象。闪电的电压往往是很高的，约为1亿至10亿伏特左右，而一个中等强度的雷电释放功率可高达一千万瓦，相当于我们一座小型核电站的输出功率。避雷针，只能预防直击雷的强大电荷冲击，而对强雷电磁感应的电荷就很难起作用了。另外，由雷电产生的次声波也不可忽视，它会对生命体造成巨大的伤害。也就是当次声波的频率接近于人体大脑和脏腑器官（包括所有生物）的固有频率时就会形成共振效应而导致生命体灭亡。我想，核磁共振的原理大家是知道的，当雷电在人体中形成强磁场作用下的离子运动时就会产生电子流，人体五脏六腑就会受到伤害。这也是一种颠扑不破的电磁—磁电转换定律。而且，在自然界中，超高压静电场的电荷感应也是对生物形成伤害的一种不可忽视的重要因素。

雷电分为接触电荷和感应电荷放电：

1.接触电荷

在强大的积雨云层中，由于电荷的不断积累，从而形成了强大的静电高压电场。在电场力的作用下，会对地面上的高大物体形成尖端放电，构成了对电荷的卸载。在这种情况下，云层携带的是正电荷，大地所携带的是负电荷，当正负电荷相互碰撞时，就会形成瞬间的中和反应，这也叫直击雷。

2.感应电荷

感应电荷，则是在云层强大的电荷放电瞬间，形成巨大的电磁转换效应。这种强大的电磁场，则会在地球表面的金属导体上形成感应电荷，这种感应电荷会在瞬间积累构成高压电场放电，从而导致了通讯网络和电气设备的瞬间击毁。然而这种强电磁感应也会在人体中产生电子流，这是因为人体中含有大量的导电离子的缘故。

雷电，在当今的社会中，会给人类生活造成巨大的破坏力，致使每年的雷雨季节给我们造成的直接经济损失就高达数亿美元，每年被雷电击中死亡的人和动物数量高的惊人，而如今的数量也在不断的攀升着。在雷电对人体的伤害中，它主要包括两个类型:

2.1直击雷

则是对人体的直接电击和强电荷的高温作用。当人遭到雷击的一瞬间，强大的电流会迅速的通过人体，严重者可导致心跳停止，肺功能衰竭和由于脑组织的缺氧而死亡。另外，由于雷击产生的高温弧光，也会形成人体不同程度的皮肤灼伤和碳化。对于人体雷电击伤，会形成树枝状的雷击纹理，致使皮肤剥脱和出血，也可造成耳鼓和内脏的破裂等等。 另外，根据不完全统计，在每年的雷雨季节中，世界上所发生的雷击数量却高达1700场左右，而全世界每年大概有数千人遭受雷击。在比较平坦的地形上，具有30米左右高的建筑物其平均每年就会被击中一次，而每座高达数十米以上的高层建筑物，如广播或电视塔，每年就会被击中20次左右，每次雷击所产生的高电压达6亿伏左右。如果没有避雷设备，这些建筑物就会毁于一旦。 从云层到地面的闪电雷击，实际上也包含了在50毫秒左右间隔内的发生次数，也就是4次左右的独立雷击。第一次的雷击峰值电流量大约在2万安培左右，而后续雷击的电流峰值则会减半，在最后的一次雷击中，很有可能会产生大约140安培左右的持续电流，其持续的时间可长达数十毫秒左右。

2.2雷电感应

则是在雷电放电过程中产生强大的瞬间电磁场，这种强大的感应磁场，可在地面金属网络中产生感应电荷。这包括，有、无线通讯网络，电力输电网络和其它的金属材料制成的线路系统。雷电感应可分为静电感应和电磁感应两种。其一；静电感应是由于雷云接近地面时，在地面凸出的物体顶部感应出大量的异性电荷。当雷雨云与其它雷雨云或其它物体放电后，其凸出物体的顶部所积聚的电荷会顿时的失去束缚，随即呈现出高电压，并以雷电波的形式高速传播。其二；电磁感应的形成是由于直击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，并在附近的金属导体上感应出高电位、高强度的感应电荷。同时，也会在这些金属网络中形成强大的瞬间高压电场，从而形成对用电设备的高压放电。而这一放电过程最终会导致电气设备的烧毁，尤其是对电子等弱电设备的破坏最为严重，同时也会对人身造成严重的电击伤害。

在我国的80年代，由于无线电视刚刚普及，电视天线的高度大部分都是在十米左右，有的还不到十米。一般来讲，这样的天线高度在平原区是常见的，而四周的高大物体也是非常多的。它主要包括：树木、高层建筑、水塔、市电网络等，对于民用电视天线的高度来讲，其产生直击雷的概率是很低的。

一次偶然的强雷电放电过程，让我们了解到了由强雷电而引起的瞬间强磁电转换过程。电视天线的高度为6米左右，不超过四周的近距离建筑物高度和树木的高度。树木的高度为十米，建筑物高度为8米，积雨云层距地面电视天线的高度为300米以上，距强雷电发生的有效距离为1000米。在雷雨天气，一般的平房住户，会将入室的电视天线和电视电源插头共同拔掉，天线接头距离电视接线端子为20公分左右，电视天线的馈线长度不超过20米，天线接收器为一般简易的民用振子天线，一道闪光过后，巨大的雷声从相距1000米的高空炸起，就听电视机的后面“啪”的一声！一道弧光闪过，近前一看，电视天线与电视机的各接线端头都被高压电弧烧毁。当时屋里所有的人都被这一突然的放电声吓了一跳，也都在庆幸着距离电视机较远，不然的话，后果不敢设想。按着20公的距离来计算，一万伏高压静电能击穿1公分距离的干燥空气介质，而20公分距离的空气介质，就能被20万伏高电压击穿。由于当时是雷雨天气，屋里的空气湿度较大，击穿1公分空气介质的电压应在5000伏左右，那么击穿20公分空气介质的电压也要在10万伏左右。上述的数据只是粗略的计算，但在20米长的金属导体上究竟能产生多高的磁感应电荷，我们还要进行下一步的研究工作。