辐射防护研究范文

时间:2023-12-05 17:55:49

辐射防护研究

辐射防护研究篇1

关键词:计算机电磁辐射电磁场

1概述

任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。

只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。

2计算机电磁辐射对人体的危害

计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。

3计算机辐射的主要来源

虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。

上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。

按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。

LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。

显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。

首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。

因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。

除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。:

4结语

随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。

参考文献:

[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.

[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.

[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.(11).30~31.

[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.

[5]张家超.计算机机房工作环境建设的理论和实践.连云港职业大学学报.1996.9(2).78~82.

辐射防护研究篇2

关键词:网络课程 电离辐射剂量与防护 问题 对策

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0192-02

《电离辐射剂量与防护》是核工程与核技术、核技术专业四年制本科生的专业必修课之一,其基本任务是帮助学生掌握辐射剂量与防护的基本概念及理论基础知识,辐射剂量测量、估算以及辐射防护的基本原则和方法,为学习其他各门专业课与今后工作打下坚实的理论和实践基础。该课程内容比较抽象、深奥,学生缺乏学习兴趣,感觉学习难度较大。因此,如何提高学生的学习兴趣便成了课程教学改革的目标之一。针对核类专业教育的培养目标和任务,结合专业特点,在《电离辐射剂量与防护》网络教学方面进行了一些尝试。

1 网络课程建设的重要性和必要性

随着互联网的普及和多媒体技术的发展,网络教育已经成为当前发展最迅速、传播空间最大的新型教育方式。如英国的开放大学网络课程、美国的开放网络课程都是其中发展成功的例子。目前,90%以上的美国高校开设了网络课程[1],其中以麻省理工学院的最为成功。2003年,为实现优秀教育教学资料的全国共享,中国教育部启动了“精品课程建设工程”的项目,形成了国家、省、学校三级精品课程体系。基于网络技术的教育教学应用是学校信息化建设的核心[2]。国内各大高校也纷纷着手构建网络课程,探究网络教学的方式方法,充分利用了学生的课余时间,调动学生的自主学习积极性,拓展了学生的知识面,实现了资源共享。

2 网络课程建设过程中存在的主要问题

本文以《电离辐射剂量与防护》课程为核心,在南华大学数字化教学中心实现了该课程的网络课程建设。通过完整的系统的导航功能,实现了对知识的快速查找和简单定位,同时也发现了当代网络课程建设存在的主要问题。

2.1 概念混淆

网络课程与课件的设计方式不同,网络课程是以满足学生的需求为基点展开设计的,而网络课件则是以教育教学为出发点,将一个或几个知识点的重点罗列。虽然两者在改变学生认知结构的总目标上是一致的,但课件只是以软件的方式实现教学课程中的教学内容和教学活动,缺少完整课程的许多内容,是不完全的。但在实际教学中,仍有许多学校将课程的部分章节和某些知识点的材料组织起来,通过简单的罗列来作为一门网络课程,造成两种概念的混淆[3]。

2.2 重内容,轻环境

在当代网络课程的教学中,片面的强调知识的传授,仅以简单展示的书本教学材料或教师讲稿为主要教学方式,内容空洞,结构单一,仅包含了部分课程的少量内容,缺乏系统的整体的规划。在学习环境的设计上,缺少真实性,简单的填鸭式的授课方式,使学生只能被动的接受老师所教授的教学内容,自行解决问题的能力没有得到提升,学习的积极性和自主性没有得到提升。

2.3 缺乏系统的教学设计

学生是学习的主体,老师是学习开展的引导者。为促进学生的知识体系构建,帮助学生养成自主学习、独立思考的能力,老师的精心指导和教育是不可或缺的。在实际的网络教学的组织设计中,老师应考虑到的教学环节应包括:实时讲座,在线答疑,讨论交流,作业的布置及讲评,以及学生与老师间协作式、探索式的学习。但当代的许多网络课程缺乏系统的、完备的教学流程,课程的设计与教学活动的展开也缺乏多样性。

2.4 重视建设,忽略应用

由于近年来互联网的发展和网络自主学习的兴起,国家各级教育机构和学校都意识到了网络课程建设的重要性。网络课程的建设出现了一片欣欣向荣的景象,各大院校和各类机构提供的数量庞大的种类齐全,资源丰富,特色鲜明、功能强大、技术先进的网络课程构成了现代网络教育中较为完整的网上教学系统。许多学校的网络课程前期投入大,成本高,制作完成后,没有得到应有的维护和及时的更新,实际教学的老师也没有充分的将网络课程应用于实际教学中,使得网络课程的存在没有发挥应有的作用[4]。

3 加强和改进网络课程建设的对策

3.1 避免把网络课程建成网络课件

由于网络课程和网络课件的概念的混淆不清,导致部分人将其界定为同一个概念,这也导致了许多人在设计网络课程时将其理解为简单的静态的窗口式的罗列知识点,或者是书本的普通电子化播放。课件是用于教学活动的计算机软件,而网络课程是应用在网络环境中的课件。前者包含了进行教育活动的程序、软件开发和维护的相关材料及师生使用网络程序学习的课本和练习册等。而后者则主要是对相关课程通过网络的展示教学内容和展开响应教学活动的综合。网络课程作为某一学科的具体学习课程,必须具备显示教学的所有环节,即教学目标的制定,教学内容的设计,教学活动的展开和教学评价的反馈等。网络课程不是网络课件,不能仅以简单的书本转移来制作一门网络课程。所以一定要注意区分两者的概念。

3.2 避免“三个中心”的倾向

网络课程建设的三个中心主要是指教学中以老师为中心,学习时以学科内容为中心,应用时以多媒体技术为中心。首先,教学中以老师为中心,忽略了学生才是学习的主体这一中心,将印刷版的教材扫描成电子版播放、简单的黑板加人头的视频呈现、或者是远程教学的教学实况的单向传递,缺乏交互,使网络课程发挥不了应有的作用。其次,学习时以学习内容为中心,忽略了学生的自主认知性和对课程适应性。没有从学生的角度出发设计和制作课

程,使学生是学习的主体成为摆设,网络课程应有的生动形象,新颖鲜活的特点被掩盖,网络课程变成了一种类似于在多媒体上将书本简单翻页的传统教学[5]。最后,应用时以多媒体技术为中心。教师团队可能过分的强调学科的内容和学习目标的达成,忽视了运用媒体强大的表现与学习功能。而多媒体技术团队则可能过分的强调超媒体、交互性等多媒体的强大优势,落入了一种片面强调各种媒体的长处的运用,而使学习的中心和重点被忽略,脱离了整个教学的目标,学生的学习需求和学习效果的不到满足。

3.3 注重对学习环境设计

网络环境下的课程学习,除了能查阅到与课程相关的许多资料外,一定程度上是要求学生自主学习的,因此,网络课程的环境设计变得十分重要。网络课程的设计应在将课程的所有内容以一定的逻辑和布局展示出来的基础上,牢牢把握学生才是学习的主体这一中心,调查学生的学习水平和认知结构的特点,从学生的角度出发,注重学习环境的设计。学习环境设计的好坏直接影响着学生能够学习效率的高低。简单无聊的静态窗口展示容易令学生感到倦怠和疲劳。因此,网络课程教学除了运用简单的文字说明和图片展示等基本的教学形式外,还应该运用多媒体的优势,采用动画、视频、音频等媒体形式生动形象的展现课程的重难点,在吸引学生注意力的同时,掌握重难点。提高学习兴趣和学习效率。同时,这也提出了一个问题,课程设计者在设计课程时,也不能单纯的考虑课堂的生动活泼,而将一些不相干的内容、图片,音频、视频等增添进去,干扰学生对学科的认知和对重难点的把握。

3.4 教学设计和交互性环节的设计

精心的教学活动的设计,丰富多彩的教学内容的呈现和形式多样的媒体功能的展示,使得网络课程的学习变得主动而充满吸引力[6]。网络课程充分的考虑了学生的知识水平和认知特点,设置了一系列模拟真实课堂的教学环境,引导学生自主的参与到学习活动中,并主动地接受课程中展示的教学内容,总结学习心得,提升学习能力。网络课程不仅仅作为一个提供资料的知识库,同时也是引导学生主动学习的关键,因此,网络课程在设计的过程中,最好能出具一份关于本学科学习方法的详细介绍,从而有利于学生安排课余时间,并通过学习方法的提示,循序渐进的完成对课程的学习。在课程的设计中,应牢牢把握学生是学习的主体这一中心,充分考虑学生的兴趣和学习积极性,多采用动画、音频、视频等媒体方式,丰富学生课堂,提高学习效率。

3.5 完善管理和运行机制

随着网络的普及和信息化教育的推广,各大高校纷纷意识到网络课程建设在信息化教学中的重要性,网络平台的建立和网络课程的开设如雨后春笋,但为了确保网络课程的质量和网络教学的效果,学校应注重优势专业的建设和特色学科的推广,系统规划,统一建设,形成由项目提出到推广应用的健全的运行机制,在课程评价和验收的环节中,注重质量,建立起完善的课程质量保障体系,通过严格控制评价指标,建立多方面的评价体系来实现对教学环节的整体控制和提升优化。各职能部门也要切实执行质量保障标准,注重整体效益,为网络课程的开发和利用探索出一个具体的可执行的标准,从而提升网络课程的效益,促进网络课程的可持续发展。

4 结语

随着现代教育技术的迅速发展,网络课程建设已成为教育教学改革重要的建设内容。基于这种背景,本文充分利用南华大学数字化教学中心,实现了《电离辐射剂量与防护》的网络课程建设,并对建设过程中发现存在的主要问题提出了相应的解决对策,促进相应学科的课程建设和教学改革,为学校课程质量的整体提高奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 乔琼.美国高校远程教育办学特色与经验探究[J].中国远程育,2009(10):73-78.

[2] 刘占东,许爱芬,谢霞.高等院校网络课程建设初探[J].职业技术,2012(6):48.

[3] 岳剑文.浅析多媒体教学课件与网络课程的区别[J].经营管理者,2012(24):383.

[4] 梅武成.高职院校网络课程建设及推广运用[J].科技信息,2012(1):505-506.

[5] 王志红.网络课程建设实现信息化教学的探索[J].中国建设育,2007(9):34-36.

[6] 徐南利.网络课程建设应防止“三重三轻”[J].商场现代化,2012(17):101.

①基金项目:以适度科研提高核类本科生综合素质的探索,南华大学教改课题,2011XJG04。

作者简介:位楠楠(1987,9—),女,南华大学核科学技术学院(湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号),421001,助教,硕士研究生,气载放

辐射防护研究篇3

(湖南省永州市祁阳县人民医院 湖南永州426100)

【摘要】

目的:分析综合性放射防护措施在介入治疗防护中的应用效果。方法:从2014年1月~2015年3月期间在我院接受介入治疗的患者中择取57例患者作为研究对象,对这57例患者分别采用铅眼镜、铅围脖、铅防护服、铅玻璃防护屏、铅橡胶帘对进行手术操作的医护人员行综合性的放射防护措施。结果:铅防护服、铅玻璃防护屏、铅橡胶帘前后辐射量数据比较差异显著,p<0.05。距球管1m与2m间差异显著,2m与3m间差异显著,p值均小于0.05。结论:综合性放射防护措施在介入治疗防护中的应用效果相较于单一的防护措施,其效果更好,值得推广运用。

关键词 综合性放射防护措施;介入治疗;应用效果

【中图分类号】R142 【文献标识码】B【文章编号】1674-9561(2015)07-0122-02

辐射防护是原子能科学技术的一个重要分支,它研究的是人类免受或少受电离辐射危害的一门综合性边缘学科。有相关的研究证实,电离辐射极易致癌,而X射线正属于此类辐射[1]。因此,减少辐射对正常机体的损害,加强辐射防护措施非常有必要。本研究主要分析综合性放射防护措施在介入治疗防护中的应用效果,内容报道如下:

1资料与方法

1.1临床资料:

从2014年1月~2015年3月期间在我院接受介入治疗的患者中择取57例患者作为研究对象,在这57例患者进行介入治疗的过程中使用综合性的放射防护措施,同时对X射线的辐射情况进行检测。

57例行介入治疗的患者中,男女性别比例为37:20,年龄在25岁至67岁之间,平均年龄为(48.94±6.76)岁。有25例患者是进行冠状动脉造影术(CAG),有3例经皮冠状动脉介入治疗(PCI),有9例患者是进行经皮肝穿刺胆道引流术(PTCD),有10例患者为肝动脉插管化疗栓塞(TACE),有2例患者是进行子宫动脉栓塞术(UAE),有2例患者是进行内镜下逆行胰胆管造影(ERCP),有1例患者是进行上腔静脉异物取出术治疗,其余的5例为选择性输卵管造影术/选择性输卵管造影术+输卵管再通术(SSG/SSG+FTR)。

排除标准:本次研究将患有血液系统疾病、免疫系统疾病、代谢系统疾病的患者排除在外;研究将患有心脏、肾脏等重要器官疾病的患者排除在外;研究排除了有X射线诊疗禁忌症的患者;排除了不配合诊疗的患者。

1.2设备:

使用来自德国SIEMENS公司的型号为Artis zee平板数字减影血管造影机以及日本ALOKA PDM-227宽量程个人剂量剂运用于患者介入治疗的过程中,其中配备有铅眼镜、铅围脖、铅防护服、悬吊铅玻璃防护屏、三联可移动式防护屏风、机器自带铅橡胶帘及铅挡板,其铅当量分别是0.5mm、0.5mm、0.5mm、0.5mm、1.0mm、0.5mm。

1.3方法:

对辐射剂量进行测量,首先将置于患者胸部水平之前的铅防护服、铅玻璃防护屏、铅橡胶帘的前方、后方以及距离球管1m、2m、3m处的辐射量进行采集。

1.4观察指标:

防护效率为防护前读数以及防护后读数之差,与防护前读数的百分比,也即(H0-H1)·H0-1·100%;其中表示H0防护前读数,H1表示防护后读数[2]。

1.5统计学处理:

本次实验研究结束之后,将本次研究的57台介入治疗手术的辐射相关情况的数据,准确无误地录入进spss19.0软件中进行数据处理分析,%表示计数资料,其对比方法使用χ2检验;其中95%被作为可信区间,即当p值在0.05以下,可以表示此次实验研究的组间数据存在着明显的差异,具有统计学意义。

2结果

2.1铅防护服、铅玻璃防护屏、铅橡胶帘前后辐射量数据比较:

铅防护服的前后辐射量差异显著,p<0.05;其中防护效率达88.57%。

铅玻璃防护屏的前后辐射量差异显著,p<0.05;其中防护效率达93.52%。

铅橡胶帘的前后辐射量差异显著,p<0.05;其中防护效率达93.43%。具体的数据情况见表1:

2.2距离球管1m、2m、3m处的辐射量比较:1m与2m间差异显著,2m与3m间差异显著,p值均小于0.05。其中2m处的衰减量为59.38%,3m处的衰减量为67.94%。具体的数据情况可见表2:

3讨论

X射线是由原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波;其波长极短,但是能量很大,具有显著的物理特性与化学特性[3]。

有研究证实,X射线照射到生物机体时,可造成生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死的情况,会致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变[4]。一般来说,不同的生物细胞,对X射线有不同的敏感度,它能够治疗人体的某些疾病,特别是肿瘤的治疗。但是在利用X射线的同时,人们发现了患者脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍、白血病等射线存在的伤害问题。因此,在应用X射线时,应注意其对正常机体的伤害,注意采取防护措施。

X射线辐射的防护主要包括距离防护、时间防护、屏蔽防护以及机器本身的防护措施。近些年来,随着医学的不断发展,医疗技术不断进步,有研究发现采用综合性放射防护措施相较于单一的防护措施其防护效果要更好[5]。首先,综合性放射防护措施的应用目的就是通过多种防护措施的综合应用,实现更有效的防护措施。综合性放射防护措施要求以下几点:(1)建立健全严格的导管室操作规定,要求所有参与其中的人员必须穿戴齐全防护用品。(2)进行介入治疗的相关操作人员应该采取距离防护措施,这主要是由于X射线的辐射量会随着距离的拉长而缩减[6],因此,操作人员在操作时应该处于患者的身后并尽可能远离球管,同时站于铅屏风之后。(3)有相关的临床研究发现,透视或造影的时间越长,其辐射量会越大,因此介入治疗时应该快速操作,缩短时间[7-8]。

综合性放射防护措施正处于发展进步的状态中,需要更多的临床操作实践对其不断完善,尤其是在技术与设备上;另外还需要建立更加适用的配合模式。本次研究发现铅防护服、铅玻璃防护屏、铅橡胶帘多重防护措施共同实施,其防护效果明显更好,并且每种防护措施实施前后其防护效率均存在显著差异,p<0.05。而且研究证实,距离球管的1m与2m间辐射量差异显著,2m与3m间辐射量差异显著,p值均小于0.05。这说明,距离越远,防护效果越好;且多重防护效果同时运用,其防护效率更高。

综上所述,综合性放射防护措施在介入治疗防护中的应用效果相较于单一的防护措施,其效果更好,值得推广运用。

参考文献

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辐射防护研究篇4

“电脑辐射是否伤害小宝宝?要不要穿防辐射服?”在网上搜了大量的文章后,林女士发现,这些文章并没有明确的看法。最近央视播出孕妇防辐射服的调查报道后,林女士更加焦虑。

面对扑朔迷离的防辐射真相,林女士觉得买件防辐射衣服穿着最稳当,“花钱落个心里踏实”,不必每天对着电脑恐惧。但她希望专家能给准妈妈们一个明确的建议。

林女士并不知道,关于手机、电视、电脑等

产生的电磁辐射是否会对人体健康造成影响,在学术界也存有争议,例如对于手机辐射对人体健康的影响科学家们也未能给出明确的答案。

缺乏有效证据

所谓电磁辐射,是能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。微波炉、节能灯、电吹风、手机、电视、移动通信基站等都能产生电磁辐射。在日常生活中,电磁辐射无处不在。

据介绍,电磁辐射与人体健康发生关联,主要由于电磁辐射的生物效应:热效应和非热效应。热效应类似于微波炉加热食物,生物体受电磁照射后温度升高,从而影响生物体蛋白质的表达。非热效应则是热效应以外所有效应的总和。

生物效应与电磁辐射强度、时间、频率、暴露面积等因素相关。例如,电磁辐射强度越大,对生物体影响越大。在频率方面,我国标准认定频率范围为30MHz~3000MHz的电磁辐射对人体影响较大,相应的标准限值也较严格。

上世纪90年代前后,电磁辐射对人体健康的影响成为科学家们关注的问题。不过多年以来,这一问题还未得出明确的科学结论。仅从科学家在电磁辐射对妊娠及子代影响的莫衷一是就可以看出问题的复杂性。

2002年,军事医学科学院研究人员发表电磁辐射对妊娠及子代影响的综述文章。文章对于孕妇暴露在VDT(视频显示终端)下是否会引起流产、子代先天畸形等情况,给出了截然相反的两种答案。

针对同一主题,2010年,中国疾病预防与控制中心的研究人员则提出:有研究表明,暴露于VDT下可能引起先天畸形、胎儿宫内发育迟缓等。但这一结论仍然不是定论。

上述例子表明,进入21世纪以来,针对电磁辐射对妊娠及子代影响的研究并未取得实质性突破,如果说研究得出了某种结论,那就是――要么有关系,要么没有关系。

中科院电工所研究员、生物电磁学北京市重点实验室主任宋涛表示,关于电磁辐射对健康影响的问题,至今仍存在较大争议。

对此,有科学家干脆指 出,之所以出现截然相反的结论,主要原因在于研究方法存在差异,或者研究方法不科学。

例如,有研究者对200例早期自然流产的妇女与200例生育正常的妇女进行问卷调查,找出两组人群在怀孕早期使用电脑、微波炉、手机、看电视的差异,最终得出结论:怀孕早期经常使用微波炉、手机的孕妇发生异常妊娠的相对危险性分别是不使用者的2.23倍。

有研究者批评说,这一研究方法显然不科学,因为问卷调查的内容太具有倾向性,如果把问卷内容换为早孕期间是否多说话,则会得出多说话与异常妊娠存在关系的结论,这显然十分荒谬。

世界卫生组织是这样说的:“没有确切的证据证明。”中国疾病预防控制中心一位专家表示,这句话可以这么理解:有一些证据存在,但没有确切的证据证明电磁辐射对人体健康有不利的影响。

中国辐射防护研究院一位研究人员也表示,目前并没有明确证据证明电脑、家用电器、手机等对人类的健康造成影响。他进一步解释,国内在民用防辐射方面的研究开展也比较少,因为没有需要。

“多余的”防辐射服?

等不来权威的科学结论,很多像林女士一样的准妈妈们力图找一份心里踏实:买一件防辐射服穿上,省得每天因为用电脑、微波炉、看电视而“步步惊心”。

然而央视关于孕妇防辐射服的一期报道,让穿防辐射服的准妈妈们再度不安起来。

央视报道中,工程师在现场演示,当孕妇防辐射服面对多点的辐射源时,它并不能有效屏蔽辐射,反而会把辐射吸进衣服里层,在内部不断反射,成为辐射“聚增器”。

该实验立即遭到国内唯一一家防电磁协会――上海防电磁辐射协会的反驳。该协会称,该实验是“非专业场合由非专业人士用非专业的方法得出的结果”。

对于此次实验,上述未具名的疾控专家认为,在特定的条件下和实际生活中,出现这种情况都是可能的。“穿了(防辐射服)可能是10个单位的暴露,不穿可能是20个单位,或者反过来,穿了可能是20个单位的暴露,不穿是10个单位。两种可能性都有。”

“我没有否认防护服有屏蔽的作用。”该人士强调,“我的观点是不需要穿防辐射服。一般公众接触的环境根本不需要穿这种防护服。”

清华大学辐射防护办公室常务副主任朱立也持同样的观点。他表示,在日常生活环境中,电磁辐射都在国家标准范围之内。此外,朱立等专家曾对高压线正下方的环境进行过长达6年的电磁辐射监测,都没有发现有超标的情况。目前我国输电系统使用的频率为50Hz,也称为工频,以磁感应强度100μT(微特斯拉)作为行业标准。

但北京邮电大学教授高攸纲对此提出异议:“这个标准不大合适。因为在50万伏的高压线底下也达不到100μT。这个标准有等于没有。”他表示,没有超标,与标准本身的问题有关。

但是不管如何,对于工频电磁场对生物体和人体健康的影响,目前还没有明晰的结论。1999年,国际非电离辐射防护协会对有关工频电磁场对生物体和人体健康影响的研究报告,分别给出肯定和否定的结论。

据专家介绍,人体最易受影响的电磁辐射频率范围为30MHz~300MHz,出于谨慎考虑,我国在1988年制定的《电磁辐射防护规定》国标中,进一步将频率范围扩展到30MHz~3000MHz,以保护更多的人群。

在吸收剂量方面,国际非电离辐射防护委员会据此取0.08W/kg剂量值制定国际标准。而我国取0.02W/kg剂量值制定标准,比国际标准严格4倍。

专家们强调要科学认识电磁辐射,合理使用各种可能产生电磁辐射的设备,但没有必要恐慌,因为由于不正确认识而带来的心理恐慌对身心的危害,在一定程度上超过了电磁辐射本身对人体的影响。

辐射防护研究篇5

基本研究方向

苏联是世界上第一个研究原子防护与原子武器条件下陆地作战方式的国家。1950年底,在苏维埃科学研究院成立了专门的部门,用来研究长远方向的原子武器防护技术,其中包括防核辐射方面的研究。

科学研究院在这方面的一个重要研究任务是,广泛寻求和筛选最有效的核防护材料。这项研究和化学工业部以及苏联科学院的试验设计部合作进行。筛选的材料包括:硼化物粉末,铅及其化合物,聚乙烯、聚异乙烯、聚乙烯亚胺等聚合材料。材料的初步组成,是通过优选法初步确定的。这些防核辐射材料,都要在专门的模拟装置上进行试验。模拟装置包括:

γ射线辐射源、中子辐射源以及盖革计数器等测量装置,从而可以确定这些防核辐射材料对γ射线和快中子的衰减程度。

科学研究院的第二个研究方向是,防核辐射材料的计算方法和防护性能的测量方法。计算的工作量非常庞大,用以前的手摇计算机或计算尺来计算,是无法想象的。为此,请来了研究所中最有能力的计算专家,并特意添置了进口的绘图仪器HP-9000。要知道,在1970年当时,全苏联只进口了两三台HP9000绘图仪。利用获取的大量实验数据,苏联专家们开始了为期一年多的实验数据分析研究,筛选出一批含硼化物和铅添加剂的聚乙烯与聚异丁烯的复合防核辐射材料,并将这些材料用到T-55A中型坦克上,作进一步的装车使用试验。这些防核辐射材料,既可以用作防辐射衬层,也可以用作防辐射涂料或外挂防核辐射挂件。这是世界上首次将防核辐射材料用到坦克上的实例。

由于单纯的硼化物成本非常高,专家们寻求用矿物质硼和其他材料来替代,可以降低将近一半的成本。新筛选的防核辐射材料用到了T-72B坦克上,取得了满意的效果。专家们还将进一步完善计算机软件,并筛选新的防核辐射材料,甚至考虑将防核辐射材料和防弹材料相结合。

部队的模拟核辐射装置试验场的示意图如上页图所示。核辐射源置放在高高的塔台顶端,被试验的装有防核辐射材料模块的坦克放置在可以旋转的平台上。辐射计量仪器放置在安全的地方。这种试验可以获得和真实的核试验十分相近的效果。

《世界原子》刊物介绍的核防护技术

经过半个多世纪的努力,和平利用核能,已经深入到国民经济的各个方面。从已经发展了三至四代的核电站,到辐射育种、食品辐射保鲜、同位素示踪、γ-射线刀、肿瘤的放射线治疗(放疗)、核磁共振成像、X射线断层扫描(简称CT)……可以说,核技术和放射技术已经和人们的日常生活息息相关。而影响最大的,当属遍布全球各地的数百座核电站。截止到2000年,全世界的三十多个国家已经建成了400多座核电站,总装机容量超过35万兆瓦。在军事上,各军事大国所拥有的原子弹、氢弹,以及相当规模的核动力航母、核潜艇、陆基战略核打击力量,成为悬在和平人民头上的“达摩克利斯之剑”。

1986年4月发生的苏联乌克兰地区的切尔诺贝利核电站核泄漏事故,留给人们深刻的教训。在核事故的最初阶段,超强的核辐射和放射性沾染,使得消防人员等根本无法接近这“魔鬼的地带”,但是,在核辐射强度稍有衰减之后,人们便可以穿上能使辐射强度衰减2~3个数量级的特制防护服,执行这种危险的作业。但是,苏联研究机构当时研制的防护服还达不到这么高的要求,还要继续努力。当然,如能用机器人来承担这样危险的工作,那是再理想不过了。

另一方面,我们也不能“谈核色变”。核电站本身是一种清洁而安全的能源。法国的核电站发电量占到全国总发电量的78%,而一直没有发生事故。法国前总统德斯坦就说过:“你要接受现代化的生活,你就得接受核电,除此之外,别无选择”。

[相关链接]切尔诺贝利核电站的核事故

切尔诺贝利核电站是苏联时期在乌克兰境内建造的第一座核电站,也是当时苏联最大的核电站,1970年开始建造,到1983年共有4座核反应堆投入发电,每个反应堆能产生1千兆瓦的电能,4台机组所发出的电力占到乌克兰全境电力供应的10%。

1986年4月26日,核电站的4号机组在一次维修试验中突然发生爆炸,导致了人类历史上最严重的核电站事故,据称,这次核事故泄漏的放射性沾染相当于广岛原子弹的100倍。4个月后的苏联官方公布,共死亡51人,主要是参与抢救的消防人员等,其中包括一名将军。而据乌克兰官方于1992年公布的数字,共有7000多人死于这次核事故造成的核沾染,经济损失达80亿卢布(约合120亿美元)。

辐射防护研究篇6

关键词:放射医学;辐射安全教育

放射医学是随着原子能科学的发展而兴起的一门学科,主要研究电离辐射对人体的作用、机制、损伤与修复的规律,放射损伤的诊断、治疗和预防,为放射性工作人员的卫生防护、医学监督和保健工作提供理论依据和措施。自1895年伦琴发现X射线并将其应用于临床诊治以来,放射医学经过百余年的发展,已成为肿瘤的三大治疗手段之一。据世界卫生组织统计,45%的恶性肿瘤可以治愈,其中18%为放疗治愈。随着放射技术、计算机技术、医学影像技术的高速发展,放射医学取得了一系列举世瞩目的新进展[1]。放射医学同时也是涉及医学、生物学、物理学、药学等多个学科的交叉性科学,在工业和国防领域有着广泛应用。随着核电和国防现代化的大力发展,核电站突发事故、核恐怖事件和核战争的威胁逐渐增多,同时与工业化进程和环境污染相随的各种肿瘤的发病率和死亡率也逐年增高[2],鉴于此,放射医学的作用显得举足轻重。辐射安全教育作为放射医学专业学生培养过程中的重要一环,对于学生良好素质的养成和事故的避免有着重要作用。

一辐射安全教育在放射医学研究生教育中的重要性

(一)这是由辐射对人体的危害性决定的

放射医学专业的学生不可避免地要接触和使用放射性核素以及各种医用放射性装备,后者产生的以电离辐射对人体的危害不容忽视。电离辐射的波长短、频率高,作用于人体时,能使机体内的水分子或生物分子发生电离而产生生物学效应,可造成生物大分子和细胞损伤,并最终导致人体器官的损伤,器官功能障碍、甚至引起死亡。临床常见的机体放射反应有放射性皮肤损伤、放射性肠损伤、骨髓造血功能异常、放射性肺炎和肺纤维化、放射性心包炎和心力衰竭、放射性肾损伤等。当全身辐照剂量超过1Gy时,即可引起严重的急性放射病,重者可致死。电离辐射的远期效应则包括肿瘤发生、生育障碍等。据报道50mSv-2.5Sv的受照射剂量与肿瘤发生风险之间存在线性关系[3,4]。

(二)这是医院辐射安全文化的前置教育

随着人民生活水平的提高,接受放射诊疗和核医学治疗的人数显著增加,CT、γ刀、医用加速器、核磁共振仪、单光子发射扫描仪、正电子断层扫描仪等新的成像和治疗设备的应用使得医疗辐照占普通人群接受总辐射的94%以上,这对于患者和放射医学从业人员本身而言都是潜在危险[5]。放射医学学生是医院放疗科室未来的主角,因此,在放射医学研究生的教育中,把辐射安全教育贯穿于理论和实验教学过程的始终,培养学生在辐射安全方面的意识和行为,对于其走上工作岗位以后,按照辐射安全最优化的原则开展放射医学实践工作、减少医疗事故等具有重要意义。

(三)我国放射医学专业辐射安全教育现状

国际著名的辐射防护专家Vetter教授曾指出:“医学人员必须接受辐射安全培训,建立安全操作意识,强调在教学训练中降低医疗照射剂量的最优化原则”[6]。放射医学专业的学生在实验操作和医院实习过程中接触到放射性设备和仪器的机会与医务人员相差无几,然而,我国目前的放射医学教学体系中并没有专门的辐射安全教育课程设置,辐射安全教育未受到足够的重视,个别院校仅有针对学生和职工开展的不定期辐射安全教育讲座,这远远不能满足放射医学专业辐射安全教育的要求,给学生的实验操作和实习以及其日后走上工作岗位的医学实践种下了安全隐患。据调查我国医学毕业生对辐射致癌的风险认识不足[7],这对于放射医学教学过程中的辐射安全教育提出了迫切要求。

二加强放射医学学生辐射安全教育的对策

(一)加强辐射安全相关理论课程建设

应借鉴发达国家在辐射安全教育方面已有经验,编写相关教材、开设相关课程,加强放射性基础知识、辐射防护知识以及辐射防护规章制度的教育,使学生对于辐射安全相关基础知识和规章制度有较为扎实的掌握。放射性基础知识主要包括:放射性衰变的现象与特点、辐射生物效应、各类辐射的特点及其与物质的相互作用、人工辐射源的可能来源与辐射水平等。辐射防护知识主要包括:辐射量与单位、辐射防护三原则、辐射防护目的和任务、辐射防护标准及制定依据、各类人员剂量当量限制及相应危险度、外照射与内照射的防护措施、个人辐射防护监测、放射性物质的摄入、代谢与促排、放射医学相关岗位的安全操作技术、可能的工作失误及其后果分析等等。辐射防护相关规章制度则包括辐射安全管理的规定、规程、条例、相关岗位人员的职责及辐射相关仪器设备的操作流程[8]。

(二)加强辐射安全师资队伍建设

师资队伍建设是学科发展的重要基础。辐射安全教育以人为本,不仅以学生为本,更要以教师为本。只有建设一支高素质的辐射安全师资队伍,才能稳步提高教育质量,真正使辐射安全教育落到实处[9]。具体措施主要有:1)建立和完善辐射安全相关的培训和进修制度,建设学习型师资队伍。通过在岗培训、举办培训班、专题讲座等形式加强教师队伍的辐射安全理论水平和素质。对具有较高业务水平的教师送到国外进修,学习发达国家先进的辐射安全教育思想和方法。2)鼓励从事辐射安全教育的教师参加科研,建设研究型师资队伍。通过设立辐射安全教育研究专项基金,鼓励和引导教师参与到辐射安全教育的研究中,推动辐射安全相关课程建设、教学方法改革等。3)积极推动相关专业教师与医院放射医学相关科室的辐射安全文化建设对接。使教师对放射医学相关工作场所的辐射安全有充分的认识,从而更好地服务于教学。

(三)案例教学与监督管理相结合

案例教学具有真实生动、多样性、相关性、典型性等特点,更符合学生的心理预期,易于调动学生的主观能动性和积极性,从而起到举一反三的警示作用[10]。结合辐射安全相关真实案例,邀请安全生产部门相关管理或技术人员来校进行讲座和宣传教育,对于培养学生的辐射安全意识、增强辐射安全教学效果具有重要意义。同时,放射医学相关教学单位需要把辐射安全教育与监督管理相结合,如加强辐射安全督查人员的培训与教育,定期检查射线装置和放射线同位素的管理、保存、使用、处置等情况,对于存在的问题进行督促改正,积极消除辐射安全隐患,防患于未然。随着我国经济的飞速发展,社会对放射医学相关人才的需求与日俱增,这同时也对现有的放射医学培养模式提出了更大挑战,目前辐射安全教育在放射医学教学中没有受到足够的重视,这种形式亟待改变。放射医学以及相关专业的学生不仅在学习过程中不可避免地需要接触和使用各种放射源或射线装置,潜在地受到电离辐射的威胁,其毕业后走上工作岗位,辐射安全更是日常工作中不可或缺的内容。据统计中国的放射性事故发生率显著高于美国[11],因此,加强放射医学学生的辐射安全教育势在必行,这对于提高学生培养质量、规范其放射性相关操作行为、从源头上避免和减少辐射事故的发生以及培养整个社会的辐射安全意识都具有重要意义。

作者:胡文涛 聂晶 裴海龙 张健 周光明 单位:苏州大学

参考文献

[1]欧阳伟炜,卢冰,唐劲天.肿瘤放射治疗研究进展[J].科技导报,2014,32(36):47-51

[2]ChenW,ZhengR,ZuoT,ZengH,ZhangS,HeJ.NationalcancerincidenceandmortalityinChina,2012[J].ChineseJournalofCancerResearch,2016,28(1):1-11.

[3]马水英,石莎,银爱君.电离辐射生物学效应研究综述[J].北方环境,2012,28(6):9-13

[4]程运福,张岩,张胜文.医用放射性设备损伤分析与防护[J].中国医用装备,2008,5(5):21-23

[5]李德平,潘自强.辐射危害与医学监督(第一版)[M].北京:原子能出版社,1991:200-221

[6]廖永华.加强医学生辐射安全文化教育的思考[J].医学教育探索,2010,9(9):1269-1271

[7]倪瑾,周传峰,刘聪,高福,李百龙,蔡建民.应届毕业医学生(国防生)岗前医疗用辐射安全调查[J].现代医药卫生,2015,31(9):1412-1414

[8]中华人民共和国国家职业卫生标准.医学放射工作人员放射防护培训规范[S].GBZ-T149-2015

[9]张继延,曾德伟.试论高校学习型安全教育师资队伍的建设[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2011,3:38-39

[10]印小玲.案例教学在高校新生安全教育中的应用研究[J].统计与管理,2015,10:102-103

辐射防护研究篇7

关键词:TD-SCDMA 基站辐射 智能天线 安全防护

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)07-0041-02

1 引言

随着移动通信的快速发展,城市内的移动通信基站分布越来越密集,人们一方面为了保证通话质量,希望基站越多越好,另一方又担心基站辐射问题,移动通信基站电磁辐射已经成为公众关注的焦点。目前,国内外对GSM基站的电磁辐射研究已经积累了相当多的经验和研究成果[1-3],TD-SCDMA是建立在我国自主知识产权基础上的3G技术标准,其研究尚未在国际上铺展开来,国内对其电磁辐射的理论研究较少,尚不成熟。TD-SCDMA基站采用的通信技术与GSM基站具有较大的差别,其中智能天线是影响TD-SCDMA基站电磁辐射的主要因素之一,通过研究智能天线不同下倾角、挂高情况下,基站周围辐射场的变化规律,找出降低电磁辐射场强的方法,为环保管理部门提供理论及科学依据,具有现实的意义。

2 传统电磁辐射预测模型的修正

我国对基站电磁辐射的研究相对较晚,但是关于电磁辐射环境问题得到社会高度重视。目前,我国的电磁辐射环境监测主要依据国家环境保护局的国标《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)和卫生部的国标《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)等标准。其中,《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方案与标准》[4](HJ/T103-1996)中提供了电磁辐射预测模型公式,可以对基站电磁辐射进行理论估算,公式如下:

式中,Pd为远场轴向功率密度,W;P为设备功率,W;G为天线最大辐射方向的功率增益,r为测量位置与天线轴向距离。

参照公式(1),环境保护部门在管理过程中,通过对TD-SCDMA基站周围电磁辐射值的测量,发现理论预测值与实际监测值差异较大,表明传统的电磁辐射预测模型不再适用于TD-SCDMA制式,该现象的存在还有可能引起公众对电磁辐射更大的恐慌,长此以往也不利于环保部门开展工作及社会和谐发展。

智能天线相较于传统天线,最大的特点是方向图可控,实现了对移动台的定位。针对TD-SCDMA制式中智能天线的使用,对公式(1)进行修正[5]:

其中为垂直面上与天线轴向的夹角,为水平面上与天线轴向的夹角。为归一化功率方向函数(天线轴向时,其值取1)。经修正,式(2)也可以计算远场区非轴向的功率密度。

在实际环境中使用的天线均安装在较高的位置,并有一定的下倾角,为此需对天线的辐射模型进行进一步的修正。设天线的挂高为H,下倾角为θt,那么距离天线的任意水平距离时,可以得到此时该点偏离天线主瓣主轴方向的角度θz为:,当测量点距离天线的水平距离大于天线主轴与水平面交点的距离r0时,说明观测点所在位置已偏离天线主瓣,天线辐射随r的增大显著减小,故可忽略不计。

3 TD-SCDMA基站电磁辐射的分布特征

TD-SCDMA智能天线的波束分为广播波束和业务波束,广播波束实现了对整个小区的覆盖,业务波束则针对移动用户形成定向跟踪波束。

下面针对8单元均匀线阵形成的定向波束对TD-SCDMA基站周围电磁辐射分布进行仿真分析。

3.1 不同高差h的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d=5m;垂直方向距离地面的高度,即高差h(m)。高差h不同时,TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图1。

由图可知,小于10m的近场范围内(天线口径取1.2m时,近远场分界线为19.3~19.4m),电磁场变化复杂,波动较大。由于天线主瓣及旁瓣、楼层的阻挡、吸收等因素的影响,电磁辐射值先呈现增大趋势,出现最大值后迅速衰减,并趋于背景值。

3.2 不同水平间距d的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d(m),高差h=8m。水平间距不同时,TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图2。

由图可知,基站电磁辐射值随着轴向测试点d的增大而增大,出现最大值后呈指数衰减趋势,28m左右趋于背景值水平。

3.3 不同下倾角θt的辐射分布特征

距天线轴向水平间距d=5m;高差h=8m。下倾角不同时,TD-SCDMA基站周围的电磁辐射分布预测曲线图如图2。

由图可知,近场区范围内同一测量点,基站电磁辐射值随着天线下倾角的增大而增大,出现最大值后呈指数衰减趋势,迅速趋于背景值水平。

4 仿真结果分析

参照GB8702-1988中规定,TD-SCDMA基站的公众照射导出限值应小于0.08W/m2,通过修正后的电磁辐射预测公式仿真可知,基站电磁辐射水平随距离呈指数衰减,安全防护距离约为28m左右。

5 电磁防护措施

由上述研究分析可知,可以通过改变天线俯仰角,或提高天线挂高等措施使得电磁辐射迅速衰减至背景值,还能进一步减小安全防护距离。对于不能对天线进行改变的楼顶或铁塔天线可以进行楼顶关闭或设置警告栏等管理措施。

6 结语

上述预测值为理想条件下的TD-SCDMA基站电磁辐射的理论预测值,实际基站周围的辐射环境相对复杂,受到环境、功控、基站设备配置等因素的影响,后期研究应将话务量、传播损耗、天线增益等因素考虑在内,使预测更符合实际环境。准确的电磁辐射预测模型可对移动通信工程建设提供科学指导,为电磁辐射环境评价提供有力证据,做到预防为主,防治结合,具有重要指导性意义,也将是下一阶段电磁环境保护的工作重点。

参考文献

[1]张海鸥,潘超,夏远芬,王圣,田立泉.移动通信基站电磁辐射时空分布及衰减特征[J].电力环境保护,2009.25(4):55-57.

[2]赵玉峰.现代环境中的电磁污染[M].北京:电子工业出版社,2003:2-4.

[3]林少龙,蔡贤生.移动通信基站天线设置与电磁辐射影响分析[J].中国无线电,2005(05):38-39.

[4]国家科工委航天医学工程研究所,北方交通大学.HJ/T10.2-1996《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方案与标准》[S].1996:3.

辐射防护研究篇8

美国热播的电视剧《迷失》讲述了一架飞机坠落后幸存者在荒岛上遇到的一系列离奇事件,谜底渐渐揭开之时,观众发现原来飞机失事的始作俑者竟是巨大的电磁辐射。美剧曲折跌宕的故事情节让公众见识了电磁辐射的威力。

其实,早在十几年前,电磁辐射就曾“显威”:前苏联曾发生过一起震惊世界的电脑杀人案,国际象棋大师尼古拉•古德科夫与一台超级电脑对弈时,突然被电脑释放的强大电流击毙。后经一系列调查证实,杀害古德科夫的罪魁祸首是外来的电磁波――电磁波干扰了电脑中已经编好的程序,导致超级电脑动作失误而突然放出强电流。

随着经济的发展和物质文化生活水平的不断提高,各种家用电器已经相当普及,电脑、手机几乎是人手一台,无线网络的发展也是如火如荼。人们在享受诸多方便和乐趣的同时,也开始注重高科技带来的负面效应:电磁辐射。

在我国,电磁辐射污染已经引起了各方重视。近年来,国家颁布了一系列国家标准、行业标准,如《辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准》、《电磁辐射环境保护管理办法》;国家环境保护总局了《电磁辐射防护规定》、《超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》、《高压交流架空送电线无线电干扰限值》等相关标准,都对电磁辐射强度及环境要求进行了规范与限制。

对大多数人来说,像《迷失》中所描述的情形和尼古拉斯的遭遇毕竟太遥远,对他们来说,身边的电磁污染究竟如何?

电磁辐射不等于电磁污染

从理论上来讲,电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射或汇汛的现象,叫电磁辐射。过量的电磁辐射造成了电磁污染。在这个电子产品充斥的时代,环境中的电磁辐射几乎无处不在,尤其是摆满各种家电产品的房间,电磁辐射源更多。

通常情况下,电磁辐射能干扰电视的收看,使图像不清或变形,并发出噪声;会干扰收音机和通信系统工作,使自动控制装置发生故障,使飞机导航仪表发生错误和偏差,影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制。

专家指出,并非所有的电磁辐射都会伤害人体,电磁辐射和电磁污染其实是两个概念。电磁污染是电磁辐射超过一定强度(即安全卫生标准限值)后的结果,电磁污染会对人体产生负面效应,如头疼、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等。

据职业病研究的专业人士介绍,电磁辐射对人体危害程度则随波长而异,波长愈短对人体作用愈强,微波作用最为突出。有资料显示,处于中、短波频段电磁场(高频电磁场)的操作人员,经受一定强度与时间的暴露,将产生身体不适感,严重者引起神经衰弱,如心血管系统的植物神经失调,但这种作用是可逆的,脱离作用区,经过一定时间的恢复,症状可以消失,并不成为永久性损伤; 处于超短波与微波电磁场中的人员,其受伤害程度要比中、短波严重。尤其是微波的危害更甚。在其作用下,人体除将部分能量反射外,部分被吸收后产生热效应。这种热效应是由于人体组织的分子反复地极向和非极向的运动摩擦而产生的。热效应引起体内温度升高,如果过热会引起损伤,一般以微波辐射最为有害。这种危害主要的病理表现为:引起严重神经衰弱症状,最突出的是造成植物神经机能紊乱。在高强度与长时间作用下,对视觉器官造成严重损伤,同时对生育机能也有显著不良影响。

一位家电行业从业人士告诉记者,从理论上说,一般电子产品,包括电脑、手机、家用电器都会产生电磁辐射,但并不是所有的电磁辐射都会影响健康。就拿家用电器来说,由于一般使用的是低压电,只会产生低频电磁辐射,所以一般家用电器电磁辐射都很小,只要不集中摆放,一般不会造成电磁污染,通常情况下家电只要摆放在离人经常逗留处1.5米之外,就能大大降低对人体的损害。根据国家的相关标准,只要小于12伏/米,家电的电磁辐射就达标了。消费者提高警惕是必要的,但是应该了解到,一般的家电电磁辐射只要处理得当,并不会造成电磁污染,也不会对健康产生多少负面影响。

其实,多年来,人们对电磁辐射对人体的危害到底有多大一直争论不休。但是,由于研究证据的缺乏及相互对立,科学家至今也未有定论。厂商、专家以及医疗行业的相关从业人员对此问题也是各执一辞,一时也很难得到一个确定的结论。在采访过程中,不少相关人士在谈到电磁辐射对人的伤害时都指出,此问题尚未有官方说法,一般来说电磁辐射只要符合相关规定标准,就可以排除在电磁污染之外。但是否符合相关标准的产品产生的电磁辐射就一定对人体无害,还很难给予确定性的评价。

电磁污染危害到底有多大

所以,对这一点也是见仁见智。

据美国华盛顿技术评定处报告,家用电器和各种接线产生的电磁波对人体组织细胞有害。例如长时间使用电热毯睡觉的女性,可使月经周期发生明显改变;孕妇若频繁使用电炉,可增加出生后小儿癌症的发病率。近10年来,关于电磁波对人体损害的报告接连不断。据美国科罗拉多州大学研究人员调查,电磁污染较严重的丹佛地区儿童死于白血病者是其他地区的两倍以上。瑞典学者托梅尼奥在研究中发现,生活在电磁污染严重地区的儿童,患神经系统肿瘤的人数大量增加。

一些研究资料表明:电脑显示器所发出的电磁辐射长期作用会对女性的内分泌和生殖机能产生劣性影响,危害生殖细胞或殃及早期胚胎发育。电脑的电磁辐射尚未达到影响父母身体健康的强度时,已经对胎儿产生了不良影响。我国有关研究人员在上海和南京进行对比调查发现先兆流产和自发性流产的异常发生率,使用电脑的孕妇明显高于对照组。

欧洲七国科学家2004年也发表研究报告称,经过长期反复的实验证明,手机电磁辐射会破坏实验室中人体细胞的遗传物质――脱氧核糖核酸(DNA)。英国《自然》杂志网站报道称,欧洲12个研究小组的科学家在实验室中进行了长达4年的研究。当人体细胞受到辐射强度在每公斤0.3到2瓦特之间的电磁波干扰时,单个DN断就会断裂。辐射越强,接触辐射时间越长,人体细胞DNA的损伤程度就越大。研究人员指出,这种DNA损害可能会导致癌症。现有手机的辐射强度为每公斤0.5到1瓦特之间,与上述这个区域有很大的重叠。科学家呼吁移动电话生产商和政府以该实验结果为基础,进行手机辐射的人体实验。他们说,这样才能确定手机危害的大小。科学家也指出,不能根据实验室的结果武断地说手机会危害人体健康。但研究人员在多个实验室进行的上百次实验结果至少说明,在特定的情况下,手机辐射会对DNA造成损害。

对于电磁辐射对人体造成的伤害,也有不少业内人士认为有些报道过于危言耸听,事实上电磁辐射对人的影响并不如想象中那么可怕,只要稍做预防就可避免。

北欧五国的国家辐射保护局则在最近发表联合声明说,至今没有任何科学证据能够证明手机损害人类健康,但尽量减少在辐射下的暴露是值得提倡的。声明说,近年来各类国际研究都证实,在不超过国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)辐射规定值的情况下,无论是使用手机还是手机基站本身都不会对人类健康带来不利影响。声明同时还说,也有一些研究表明,即便在辐射规定值以下,手机电磁辐射也会给人带来一些生物反应。有关的研究还将继续,但生物反应绝不表示对人类健康有损害。对此有医学界人士认为,电磁辐射对DNA等的影响有可能要经过几十年甚至上百年,对人类后代的影响才能得到确认。电磁辐射的影响不是简单直观的,有些结论可能不是几年或者几十年的研究就可以得出的。

而且目前电子行业发展迅速,尤其是手机业。以北欧为例,不少手机巨头厂商都出自北欧,现在北欧有80%~90%的人使用手机。这种大规模的使用情况更使人担忧――即使是极细微的危害也可能对人类健康带来严重的后果。

特殊人群宁信其有

这种情况之下,对于特殊人群而言,不妨遵循宁信其有的原则,防患于未然。况且,有专家认为,电磁辐射对身体造成的影响也是因人而异的,尤其是孕妇等特殊人群,往往更容易受到伤害。某医学从业人士指出,学术界对电脑与健康的关注首先就是从报道女电脑操作员流产和畸胎开始的。资料显示:从1990年到最近,美国、加拿大、日本、波兰、瑞士、荷兰、中国等,对814708名接触VDT(电脑显示终端)的孕妇(含孕前3个月)与未接触的对照组怀孕妇女相比,结果流产率为14.5%~29.0%,对照组为5.5%~21.3%。大部分报告均得出“流产异常发生率显著高于对照组”的结论,但对后代出生缺陷增加未有结论。学术界及世界卫生组织专家一致认为:“VDT工作环境中有些因素可能影响妊娠结果,最有可能的因素是低频电磁场。”

新疆医学院劳动卫生教研室与新疆地区多家科研单位联合,曾经对视屏作业工人健康状况进行调查,结果显示,长期小剂量的电磁辐射、精神紧张、强迫是影响工人集体健康的主要原因。调查认为,妊娠妇女应暂时脱离视屏作业。由此可见,并非小剂量的电磁辐射就能达到绝对安全。

不同行业从业人员受到的电磁辐射影响也不同,从事防辐射产品研究的深圳先声科技发展有限公司相关技术人员在接受采访时指出,全国劳动医学协会的一项研究成果证实,在电磁场里工作的人患白血病的数量剧增,其中受危害最大的当属电气火车司机,飞机乘务员和核电站的工作者。

因此专家指出,如果能有简单而便宜的方法能够让人们减少某种物质对自己的辐射,即便这种辐射被科学怀疑是极微小的,这样的方法也值得提倡。大规模的电磁污染防治可以通过在电磁场传递的途径中安装屏蔽装置,使有害的电磁强度降低到容许范围内,这种装置为金属材料的封闭壳体。当交变电磁场传向金属壳体时,强度衰减。电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类;通过诸如使电磁污染源远离居民稠密区、改进电气设备、在近场区采用电磁辐射吸性材料或装置、实行遥控和遥测、提高自动化程度等方式进行改善。

深圳先声科技发展有限公司相关技术人员指出,电磁波频率越低,穿透能力越强,距离越近,电磁场越强,在40万伏高压电缆下面,电磁波为13微特斯拉;距它30米的地方,电磁波为8微特斯拉;距它200米的地方,电磁波仅为0.1微特斯拉。电磁辐射的传播是随距离、按指数有规律地衰减,距离越长,衰减指数越多。因此在使用电器时,拉开一定的距离,即可起到有效的防护作用。如使用电视机和微波炉时,在距离3米外就可以避免伤害;日常操作电脑时,人体与电脑屏幕保持不少于70厘米的距离,与电脑后部及两侧保持不少于120厘米的距离;经常长时间操作计算机的人员最好身着屏蔽服装。

催生新兴产业

目前,电磁辐射已经越来越多地影响着我们的生活,比如电脑操作时间长了电磁辐射会引起头痛和注意力难以集中。人类正面临着电磁辐射的直接和间接伤害。如何抵挡并削弱电磁波的辐射,正成为全球高科技研究的重要课题,也成为我国“九五”重点攻关项目。而广泛应用于防电磁辐射的吸波材料也越来越受到广泛的重视。

世界上吸波材料的研究始于二次大战期间,本身来源于西方国家为应对军事干扰而进行的研究。如今,随着科技的发展,被广泛应用于通信抗干扰、环保及人体保护等诸多领域,电磁辐射是通过热效应、非热效应、累计效应等对人体造成直接或间接的伤害,使用吸波材料,可以将电磁辐射降低到国家卫生限制安全标准38微米/平方厘米以下,以确保人体健康。

市场的需求催生了产业的发展,随着防辐射产品不断受到重视,生产防辐射产品的厂家也进行了越来越多的创新,譬如深圳市先声科技发展有限公司就是从事新型电磁波吸波材料开发研究、生产、销售,以及解决系统级、设备级电磁兼容问题的专业高科技公司。从1994年至2000年,先声公司开发出从30兆赫到50000兆赫、吸收率大于90%、并达到可控的新一代高效率、宽频带电磁辐射吸波材料――铁氧体磁介质吸波材料。数年来相继为TCL、海尔、通用电器、长城电脑、富士康、格兰仕、同州电子等公司,提供不同类型的SEM吸波材料,同时又为航天工业部、国防军事、部队院校、国防重点实验室、济南部队装备部合作开发各项应用SEM吸波材料的系列产品。除此之外,许多防辐射服装、食品、防护设备也应运而生。目前在中关村的大型电子卖场,如鼎好、海龙等地,都有防辐射服和防辐射屏出售,在淘宝、易趣等大型购物网站,防辐射产品也十分热销。

分析人士指出,随着国家相关标准的陆续规范、出台以及人们对电磁辐射的日益重视,对防辐射产品的检测和监督标准将日趋完善,防辐射值将成为各厂家推销电子产品的新卖点。同时,对电磁辐射的关注也将催生一个新的产业。

链接一:电磁波强度及衰减距离

现在,专家们正在呼吁生产厂家研制电磁辐射较小的家电产品。但对我们来说,当务之急是学会正确使用现有的家用电器,减少电磁波对自己和家人的影响。以下的表格是日常家电产品电磁波强度及衰减距离,供您日常摆放参考。

链接二:哪些地方的电磁辐射容易超标

1.电脑0.6~1.5米的距离内;

2.居室中电视机、音响等家电比较集中的地方;

3.工、科、医的电气设备及VDT周围;

4.广播电视发射塔周围;

5.各种微波塔周围;

6.雷达周围;

7.高压变电线路及设备周围。

链接三:电磁污染对人体的危害

1.电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因;

2.电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害;

3.电磁辐射是造成流产、不育、畸胎等病变的诱发因素;

4.过量的电磁辐射直接影响大脑组织发育、骨髓发育、视力下降;肝病、造血功能下降,严惩者可导致视网膜脱落;

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