电离辐射与非电离辐射电子教案

电离辐射与非电离辐射,当心电磁辐射,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。,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，却切切实实威胁着人们的健康。,电磁辐射扮演了“杀手”角色,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。,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。,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,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。,非电离辐射 noionizing radiation,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 1 kHz=1000Hz 1MHz=1000KHz 1GHz=1000MHz,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。,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),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),射频辐射波的划分,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),(1)高频感应加热:生产过程产生的射频辐射多为中波（1Km-3Km）。 (2)高频介质加热:常用的是10-300MHz的超短波设备（10-100m）。 (3)微波能的应用:使用频率一般为3-300GHz。 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。,高频介质加热,高频感应加热,1、接触机会,雷达系统,广播电视发射系统,1、接触机会,(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,（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,（5）生殖系统：女工常有月经异常，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,生物学效应的一般规律是随频率的增加和波长变短而递增。 微波超短波短波中长波 此外，功率密度相同时，脉冲波的作用大于连续波。,3、生物学效应,但在微波波段以厘米波危害最大。,(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。,4、防护措施,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，高频机之间应有一定距离，并有良好的接地装置。,4、防护措施,当心电磁辐射,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),4、防护措施,(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,4、防护措施,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。,4、防护措施,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。,4、防护措施,4、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。,e卫生标准: 我国微波辐射卫生标准 (GB10436-89)规定，作业场所微波辐射容许接触限值:,4、防护措施,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,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。,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,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,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:,波长范围在100-400nm的电磁波称为紫外辐射。其波长介于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<160nm的紫外线可以被空气（臭氧）完全吸收。200-300nm波段的紫外线具有卫生学意义。,三、紫外辐射(ultraviolet radiation，UVR),（1）太阳辐射是紫外线的最大天然源，对人体健康起着重要作用，适量的紫外线产生维生素D3。 （2）高温物体：凡物体温度达1200以上时，辐射光谱中即可出现紫外线。随着温度升高，紫外线的波长变短，强度增大。,1、来源及接触机会,生产中常见的紫外辐射源及其波长,1、来源及接触机会,紫外线引起的生物学效应取决于入射光子的能量，能量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100-290nm，具有杀菌和微弱致皮肤红斑作用，为灭菌波段。,2、生物学效应,（2）中紫外线区(中波紫外线，UVR-B) 波长290-320nm，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，为红斑区。 （3）近紫外区(长波紫外线，UVR-A) 波长320-400nm，可产生光毒性和光敏性效应，能增强中波紫外线的生物学效应，为黑线区。,2、生物学效应,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）,(1)对皮肤的作用: 波长在200nm以下，几乎全被角质层吸收;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，主要由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,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、缓激肽等物质所致。,3、对机体影响,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,3、对机体影响,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,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,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,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,(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,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,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