《運營商裝基站被投訴,拆除後通訊癱瘓業主不滿》《害怕輻射,家長要求學校停用 Wi-Fi》之類的報道,常常見諸媒體報端,究其原因,是因爲害怕輻射。
追求健康的心情可以理解,但是,輻射真的都很可怕嗎?基站、Wi-Fi 的輻射會傷人嗎?傷害健康的輻射有哪些?我們今天就來談一談。
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我們自己的身體發出的輻射,都比基站和 Wi-Fi" 能打 " 多啦!真正要躲的輻射,是紫外線、X 射線和放射性物質釋放的輻射。
輻射無處不在
先說 " 輻射 " 這個詞。" 輻 " 是車輪和輪軸之間的支撐物," 輻射 " 借用其形,指的是能量或粒子從一個源出發,沿直線向四面八方傳播的過程。
來源:四川博物院
生活中,大家一聽這個詞,跳到腦海裏的,是與電、磁、核相關的 " 輻射 ",我們今天就隻說這方面的内容。
實際上,在日常生活中,輻射無處不在,連我們每個人都是輻射源。
來看看下面這則新聞,老人和救援人員在畫面中個個明晃晃的,爲什麽呢?因爲大家的體溫明顯高過周圍環境,身體發出的輻射遠超蘆葦蕩的輻射強度,所以在畫面中非常突出。
來源:網絡截圖
任何物體,隻要沒冷到絕對零度(-273.15 ℃),紅外輻射就不會停歇,而絕對零度又永遠不可能到達。所以,我們每個人的身體,身邊的桌椅闆凳鍵盤鼠标衣帽鞋襪柴米油鹽鍋碗瓢盆,都是永不間斷的輻射源。因此,不用聽到 " 輻射 " 就害怕,這并不是說 " 怕也無用,幹脆躺平 ",而是生活中大多數輻射本來就無害,根本用不着躲。
爲什麽說生活中大多數輻射無害?真正要躲的輻射是怎樣的?危險和安全的分界線在哪裏?我們馬上就會說到了。
輻射有多強,要看振蕩頻率
我們先來談談,能傷害身體的輻射,是怎麽回事。
在物理學中,電磁波輻射的能量不是一股腦兒丢出來,而是一份一份往外扔的,這一份一份的單位,叫作光量子。每個光量子攜帶的能量,和電磁波的頻率(每秒振蕩次數)成正比。用可見光來舉例的話,每秒振蕩 430 萬億次的紅光,和每秒 650 萬億次的藍光相比,後者光量子的能量是前者的 1.5 倍。
再用我們看不到的其他波段來舉個例子,X 射線每秒振蕩 30 億億次,人體紅外輻射每秒振蕩 31 萬億次,而 5G 基站信号每秒振蕩 35 億次,所以,X 射線光量子比人體紅外輻射的能量強近萬倍,而人體紅外輻射光量子又比 5G 信号的能量強近萬倍。
當一束電磁波照射到生命體時,它對身體的影響,由光量子的能量,也就是由電磁波的頻率來決定。
再看身體這邊:健康的機體是由正常物質分子構成的,蛋白質、核酸、糖、脂肪、水……如果物質分子變成異物,機體就可能不健康了,對人體有害的輻射,就是這麽起作用的。比如,電離輻射可以影響核酸分子,讓它斷一截、多一段、交聯一段,這就可能導緻細胞癌變。
這是怎麽實現的
分子由原子組裝而成,比如,一個氧原子牽着兩個氫原子,就是一個水分子。葡萄糖分子的結構,則是 6 個碳原子、12 個氫原子和 6 個氧原子拉扯在一起。
葡萄糖分子
電離輻射與非電離輻射
如果身體遇到輻射,有一群光量子撞了過來,擊中我們的正常分子,會帶來什麽影響呢?依照光量子的強弱等級,可以分成三種情況:
第一種:光量子能量較弱。它隻能 " 晃動 " 分子整體,卻拆不散原子們之間手拉手的結構,分子保持不變,機體依舊健康。分子獲得的晃動能量随後通過紅外輻射散掉,重新回歸靜止。所以,這類輻射十分菜雞,隻有當功率很高或散熱不暢時,分子越晃越厲害(溫度持續升高),之後才會造成機體破壞。典型的例子,是烤火取暖,絕大多數不會有任何問題,但有時也能看到烤火燙傷的報道。
第二種:光量子能量較強。它可以 " 一拳打飛 " 原子中的電子,由于原子之間是靠電子手拉手才構成分子的,所以它可以不經過升溫就直接破壞分子結構,原子們可能在試圖重新組隊時,出現錯接或粘連,使分子變成異物,破壞機體。這種情況用在生活中,就是紫外線消殺燈,它破壞細菌病毒的核酸分子,借此幹掉它們。也因爲這一點,這種燈按下開關後,往往半分鍾後才亮,亮前還要嘀嘀嘀,好讓我們及時撤退,以免傷到皮膚和眼睛。
pia!斷了!圖片來自 pixbay.com
第三種:光量子能量極強,确切地說,它可以是一個高能粒子。它直接沖擊原子核心,既把原子撞出陣列,又可以與原子核合體,把原子變成 " 異形 "。當它日後離開原子核時,又是一個高能粒子,繼續大殺四方。這種情況在生活中就是放射性物質。放射性物質并不遙遠,不是隻有廣島長崎比基尼切爾諾貝利,我們一會兒會說到。
上面的這三種情況,第一種相當安全,傷人隻有一招,那就是 " 燙 ",這種是普通的電磁輻射。第二種(高能電磁輻射)和第三種(粒子輻射)則能夠不知不覺地殺傷機體,其原理是用極高能量轟擊電子或原子核,它們有個專門的名字:電離輻射。(雖然電磁輻射的大概念包含了高能電磁輻射,但在本文中,爲了簡短易讀,再提到 " 電磁輻射 " 時,指的都是低能量、非電離的普通電磁輻射。)
我們說過,光量子的能量和頻率成正比,所以,對安全輻射和有害輻射,看頻率就可以辨别。分界線就是紫外線。比紫外線頻率低的,例如可見光、我們自己發出的紅外輻射、藍牙、Wi-Fi 信号、手機基站、廣播電台,都是安全的電磁輻射。比紫外線頻率高的,包括高頻紫外線、X 射線、γ 射線,都是有害的電離輻射。
那功率不用考慮嗎?雖然每部手機都是微不足道的電磁輻射,彙聚到一個基站會不會就成了危險的電離輻射?完全不會。和搖晃分子發熱的宏觀業務不同,在攻擊原子這項微觀業務上,物理學不允許 " 人多力量大 "(光量子一起上),也不允許 " 水滴石穿 "(能量積累),所謂十萬雞崽輪流上陣,永遠湊不成一隻老虎。
看看數據
爲了給大家一個直觀的量級概念,我們列舉幾個輻射波段的典型頻率(每秒振蕩次數):
調頻廣播:100000000
藍牙:2450000000
5G 手機信号:3500000000
Wi-Fi 信号:5000000000
人體紅外輻射:31200000000000
紅光:430000000000000
紫光:750000000000000
紫外線:830000000000000
X 射線:300000000000000000
γ 射線:300000000000000000000
我們說過,光量子能量和頻率成正比,所以,比起可見光和人體紅外輻射來,Wi-Fi 和手機信号的光量子能量要弱好幾個數量級。既然我們不怕走在陽光下,也不怕和親友見面,那就用不着害怕 Wi-Fi 和手機基站。
有些朋友可能還是擔心基站 " 大力出奇迹 " 造成傷害,那我們就比比功率好了——國家标準規定:Wi-Fi 路由器的整體輻射功率至多 10 毫瓦,5G 基站的每平方厘米輻射功率至多 0.047 毫瓦。
回頭看看我們自己的身體吧,成年人整體輻射功率至少 100000 毫瓦,坐在離孩子 2 米遠的地方,孩子那裏每平方厘米就要承受至少 0.2 毫瓦的輻射。再考慮前面比較過的光量子能量,從功率角度說,還是我們自己對孩子 " 下手更重 " 啊!
變電站呢?變電站爲什麽沒有列在上面?因爲交流電的頻率隻有可憐的每秒 50 次,根本沒法以電磁波的形式傳播,所以它完全上不了榜。
生活中的電離輻射在哪裏
雖然我們生活中的輻射絕大多數無害,但一定要遠離這些電離輻射:
高能紫外線:避免陽光曝曬。使用紫外線消殺燈時要及時躲避。看到電焊的刺眼弧光要趕緊轉頭,弧光本身是可見光,不是紫外線,但它和紫外線同時産生。
X 射線:行李過安檢的時候,别急着把手伸到安檢機幕簾後去取。這裏提醒一下,醫院的 X 射線和 CT,用于常規體檢和治療目的時劑量安全,無須擔心,如有備孕、懷孕情況則應提前告知醫生遵醫囑即可。順便說說:核磁共振(MRI),雖然名字裏帶個 " 核 ",但它既沒有 X 射線也沒有核輻射,是個非常安全的東東,不用有意躲着。
γ 射線:生活中常由放射性物質帶來,還往往伴随着其他高能粒子輻射。它比上面兩種電離輻射更爲危險,因爲上面兩種輻射不攻擊原子核,被照射過的物質不會有殘留輻射,但放射性物質卻是會 " 傳染 " 的。
接下來說說放射性物質在哪裏,怎麽躲。像核武器、天災後的核電站這些就不提了,實在是人在江湖身不由己的事,我們隻說日常生活裏的。
工廠裏的專業設施:如 γ 射線探傷儀、核子密度儀、離子注入機等等,這些一般都會标記☢警示标,無關人員不要去碰。
非正規來源家裝石材:尤其大理石,要挑正規廠家的。放射性鈾的衰變周期很長,地殼中的遺存相當多,正規廠家會從含鈾量低的地方采石,不正規的就難說了。鈾不但會從地闆發出電離輻射,更會衰變成放射性氡氣,吸入肺中之後,再衰變成放射性钋和放射性鉛,在體内長期滞留,造成長久的内照射,比來自外界的輻射危害要大得多。
所謂的 " 氡養生 ":遠離最近十幾年忽然被美化包裝的 " 氡溫泉 "。如果隻是個虛假宣傳就還好,不過花錢當一次冤大頭。假如真的有氡,那就是個放射源,千萬别信 " 微量的氡不但無害反而有益 " 的說法。
嘴邊的放射源:日常生活中還有一個常見的小放射源,隻是劑量比較低。煙草種植過程中施加的磷肥來自磷灰石,裏面常含有微量的放射性鈾和钋,對其他作物來說這不是問題,但煙草本身就比較喜歡吸收重金屬會造成富集,而制成卷煙後,這些放射性物質被人吸入肺中,還會在肺泡中累積,最終造成一定危害。當然,比起煙草中的其他緻癌物來說,它不是個主要問題。
很多朋友視輻射爲洪水猛獸,關于輻射的各種謠言也充斥網絡,這其實也情有可原。爲什麽這麽說呢?
前人研究謠言,總結出了一個基本的公式:
流言流通量 = 與問題的關聯度 × 社會成員的不安感 × 環境的不确定性
不像那些有形有質的有害物,輻射看不見摸不着,它們的性質又不同于生活中常見的事物,加上各類影視作品和科普,讓我們 " 談核輻射色變 "。以至于無暇去了解輻射的具體種類,甚至忘了我們每天都身處各種輻射當中,結果一提到輻射就視爲洪水猛獸。如此種種,确實容易讓我們産生恐懼心理,輻射相關的流言也就很容易廣泛傳播。
對此,我們不妨稍微花點時間,稍微了解一下輻射的種類和特點,這樣就能少一些焦慮。
策劃制作
作者丨曲炯 科普作者
審核丨張敏鳴 浙江大學醫學院附屬第二醫院 醫學影像中心 主任醫師
責編丨丁崝
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