關(guān)于電磁污染的研究

冀文慧++楊洪濤++呼和滿都拉

【摘 要】 本文首先介紹了電磁輻射的含義，并說明了電磁污染的來源和途徑，其次給出了電磁污染的計(jì)算，最后講解了電磁污染的危害和電磁輻射的利用。

【關(guān)鍵詞】 電磁污染 來源 途徑 危害 利用

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，電子產(chǎn)品與我們的關(guān)系越來越近，手機(jī)、電視、電腦、微波爐……早已經(jīng)進(jìn)入很多家庭，但是很多電子產(chǎn)品都會(huì)在不同程度上放出一定的電磁輻射。一提到電磁輻射這個(gè)詞，大多數(shù)人便會(huì)覺得很可怕，有些科學(xué)家將其稱為看不見的殺手。電磁輻射真的這么可怕嗎？其實(shí)電磁輻射哪里都有，和我們總是在一起的，只有當(dāng)它的能量超出一定程度形成污染，才會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的出現(xiàn)負(fù)面影響。因此，電磁輻射與電磁輻射污染是兩個(gè)不一樣的的含義。本文首先向大家說明了電磁輻射的含義，其次介紹了電磁污染的來源以及途徑，重點(diǎn)介紹了電磁污染的計(jì)算，最后說明了電磁污染的危害和防護(hù)以及電磁輻射的利用。

2 電磁輻射的含義

交變電磁場在空間的傳播方式我們叫它為電磁輻射，電磁波的頻率在任何情況下都存在著一定的輻射。頻率低于天然的可見光的電磁波，它的輻射對(duì)身體的危害非常小。而類似紫外線這種高頻率電波，對(duì)身體健康是一把雙刃劍。合理運(yùn)用可殺菌消毒且X光在醫(yī)療上起到了檢測作用，但長久大量的運(yùn)用卻會(huì)引發(fā)其他疾病。

電磁輻射的頻率有高低之分，它的強(qiáng)弱也是不同的，一樣頻率的電磁波，輻射強(qiáng)度上升，對(duì)我們的傷害更嚴(yán)重，因?yàn)樽匀唤缰忻總€(gè)個(gè)體的狀態(tài)是非常不一樣的，所以電磁輻射的影響的結(jié)果對(duì)它們千差萬別。

3 電磁污染的來源和傳播途徑

3.1 電磁污染的來源

地球上的電磁輻射來源可以分為天然和人為輻射源兩種[1]。

天然電磁污染是由大氣中的一些自然現(xiàn)象所引起的，如太陽輻射、宇宙的電磁場源、大氣中由于大量帶電粒子的組成而發(fā)生的放電情況等都是構(gòu)成天然電磁污染的主要源頭。這種電磁污染對(duì)短波利用的干擾最為厲害，并且對(duì)身體、有價(jià)值的物質(zhì)等造成毀壞以外，還會(huì)在大范圍內(nèi)發(fā)生厲害的電磁干擾。

人為源指人類生產(chǎn)的各種系統(tǒng)、電器及電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁輻射。按頻率來看，人為源可以劃分為工頻場源與射頻場源兩類。其中工頻場源主要指大功率輸電線路產(chǎn)生的電磁污染，例如變壓器、輸電線、大功率電機(jī)等產(chǎn)生的電磁場，同時(shí)也包括如靜電除塵器這類的放電型污染源，這些設(shè)備產(chǎn)生的電磁場，并不是以電磁波形式向外輻射，主要是通過對(duì)附近電場區(qū)域產(chǎn)生電磁干擾。而射頻場源主要是指無線電、電視和各種射頻設(shè)備（如高頻加熱設(shè)備、微波干燥機(jī)和理療機(jī)等）在工作過程中所產(chǎn)生的電磁輻射和電磁感應(yīng)，這些人工輻射源頻率范圍廣，影響區(qū)域大，對(duì)在其附近工作和生活的人危害比較嚴(yán)重，因此人工輻射源已經(jīng)成為目前電磁污染環(huán)境的主要因素。此外，我們平時(shí)使用的的電腦、手機(jī)、游戲機(jī)，還有家庭中常用的空調(diào)、微波爐、電熱毯、電視機(jī)等各種家用電器也會(huì)引起不同頻段的電磁輻射。

3.2 電磁污染的傳播途徑

電磁污染從污染源到受體，主要通過空間輻射和線路傳導(dǎo)兩個(gè)途徑進(jìn)行傳播。所謂空間輻射，指通過空間直接輻射。各種電子設(shè)備及電氣裝置在運(yùn)行過程中，不斷地向其周圍空間輻射電磁能量。而這些發(fā)射出來的電磁能，以兩種不同的方式傳播并作用于受體：一種是在以場源為中心、半徑為一個(gè)波長的范圍內(nèi)，傳播的電磁能是以電磁感應(yīng)的方式作用于受體；另一種是在以場源為中心、半徑為一個(gè)波長的范圍之外，電磁能是以空間放射方式傳播并作用于受體[2]。

線路傳導(dǎo)是指借助電磁耦合由線路傳導(dǎo)。當(dāng)射頻設(shè)備與其他設(shè)備共用同一電源時(shí)，或它們之間有電氣聯(lián)接關(guān)系，那么電磁能即可通過導(dǎo)線傳播。

通過空間輻射和線路傳導(dǎo)均可使電磁波能量傳播到受體，造成電磁輻射污染。同時(shí)存在空間傳播與線路傳導(dǎo)所造成的電磁污染的情況被稱為復(fù)合傳播污染。

4 電磁污染的危害

電磁污染的危害有以下幾方面。

（1）電磁輻射可能是兒童得白血病的原因之一。通過科學(xué)家不斷實(shí)驗(yàn)得出，很長時(shí)間在高電磁輻射的環(huán)境生活，會(huì)使人的血液、淋巴液以及細(xì)胞原生質(zhì)等發(fā)生變化導(dǎo)致病變。在專家經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)后證明，很多國家生活在高壓電線附近的人群都會(huì)受到嚴(yán)重的電磁污染從而導(dǎo)致每年此處多數(shù)兒童患有白血病。

（2）能夠讓人患上癌癥并加速身體里的癌細(xì)胞數(shù)量增加。電磁污染會(huì)對(duì)人體的循環(huán)系統(tǒng)和免疫造成影響，甚至還會(huì)引起癌癥的病變，并且讓患病的人身體內(nèi)部癌細(xì)胞數(shù)量增多。有些資料表明，生活在有高壓線地段的人們，得乳腺癌的幾率比正常人高7.4倍。在美國得俄里哈剛州癌癥愛心慈善會(huì)對(duì)一些受過電磁輻射傷害的患者做了抽樣化驗(yàn)最后證明，在有高壓線地段生活以及勞作的人們，他的癌細(xì)胞數(shù)量增加要比普通患病的人快24倍。

（3）它還會(huì)對(duì)人的生殖系統(tǒng)造成影響。具體表現(xiàn)為男人精子濃度下降，懷孕的女人容易流產(chǎn)或胎兒發(fā)育不正常。

（4）致使兒童智力發(fā)育不完全導(dǎo)致殘缺。據(jù)科學(xué)研究表明，我國每年出生的1000萬兒童中，有17萬為問題兒童，其中12萬為智障兒童，有科研人員指出電磁輻射也是影響原因之一。因此對(duì)于孕婦盡量遠(yuǎn)離移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等設(shè)施，以免對(duì)胎兒有造成嚴(yán)重的危害。

（5）影響人們的心血管系統(tǒng)，表現(xiàn)為胸悶，氣短，心率不齊，多數(shù)女性月經(jīng)不正常，心跳過于緩慢，頭暈惡心，痰郁心悸，神經(jīng)衰弱，形寒肢冷，心力衰竭等。如果裝有植入體內(nèi)的電子治療儀器的病人處于高電磁輻射的地方內(nèi)，會(huì)造成體內(nèi)的電子治療儀器部分功能失常。

（6）對(duì)人們的眼睛有影響。因?yàn)檠劬儆谌梭w的特殊部位，過高的電磁污染會(huì)造成視力下降，視網(wǎng)膜脫離、青光眼等眼科疾病。高強(qiáng)度的電磁輻射還會(huì)對(duì)人體原有的生物電路和磁場造成紊亂從而破環(huán)原有的機(jī)能，導(dǎo)致人體發(fā)生病變。

5 電磁污染的計(jì)算

要確定電磁波輻射源在某一區(qū)域是否造成污染和污染程度，必須先計(jì)算出這個(gè)輻射源所輻射的電磁場在空間的分布。endprint

通常情況下電磁輻射源都采用天線裝置（如各種電臺(tái)、雷達(dá)）。而最常用的天線是半波天線，即天線的長度約為半波長，因?yàn)檫@種天線的輻射功率較大。下面先對(duì)半波天線進(jìn)行計(jì)算[3]。由于在天線兩端點(diǎn)處電流為零，故天線上的電流近似為駐波形式，兩端為波節(jié)如圖1。

設(shè)天線總長度為，且A沿軸方向，其上電流分布可表為

（5.1）

式中為電流值的增幅值，為波數(shù)，為波長。對(duì)半波 ，上式化為

（5.2）

引入電磁場的矢勢，它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為，按照電動(dòng)力學(xué)中推遲勢的表達(dá)式

（5.3）

式中為觀察點(diǎn)的位矢，即坐標(biāo)原點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離（取坐標(biāo)原點(diǎn)在天線中點(diǎn)）；為電流分布點(diǎn)的位矢，由于天線延方向，故為天線上處的電流密度；為由電流分布點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離，如圖2所示。

這時(shí)由于沿方向，故也沿方向。

由于電流沿細(xì)長直線分布，故在（5.3）式中可把改為，并注意沿軸方向，且以（5.2）式代入得

（5.4）

對(duì)于半波天線，因其輻射功率比較大，一般我們應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)離輻射的場所—遠(yuǎn)區(qū)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)遠(yuǎn)區(qū)有，由圖二可令，取最低次項(xiàng)時(shí)，（5.4）式分母中的可代為，這樣（5.4）式變?yōu)?/p>

對(duì)上式積分進(jìn)行計(jì)算，可得

由此可算出遠(yuǎn)區(qū)的電磁場

（5.5）

（5.6）

式中、、分別為球坐標(biāo)中方向、方向和方向的單位矢量，為光在真空中得傳播速度。因?yàn)樵诳諝庵薪朴?。故由?.5）式算出后，即可由公式算出磁場強(qiáng)度。

平均輻射能流密度為

總輻射功率為

以代入，并注意是從積到，可得

計(jì)算出上式中的積分后，最后

（5.7）

通常各種輻射系統(tǒng)的總輻射功率N都是已知的，因此可由（5.7）式子算出天線電流幅值，代入（5.5）、（5.6）和等各式中，即可算出遠(yuǎn)區(qū)空間處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的數(shù)值，然后與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可判定點(diǎn)處是否產(chǎn)生污染和污染程度[4]。

對(duì)于靠近發(fā)射系統(tǒng)（輻射源）的近區(qū)，由于有，故

所以，這時(shí)（3）式成為

因是對(duì)微分的標(biāo)符，與無關(guān)，故

又代入：

（5.8）

對(duì)于細(xì)長天線，以代替，可得

（5.9）

（5.8）或（5.9）式即畢奧—沙伐爾定律，故近區(qū)的磁場與穩(wěn)恒磁場相同。

求出后，可求得電場：

注意到算符與無關(guān)和，由矢量分析公式得

（5.10）

上式的得出是引入了和。

在注意到，式子中為電荷系統(tǒng)的電偶極矩，則（5.10）式就是電矩為的電偶極子的電場。故近區(qū)的電場也與穩(wěn)恒電場相同。求出電場磁場的數(shù)值后，與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)比較即可判定近區(qū)各處的污染情況。

6 電磁污染的防治方法

電磁輻射對(duì)人體是有害的，我們生活在這個(gè)高速發(fā)展的信息化年代，想要減少對(duì)身體的危害，那么我們就必須要采取有效且健康的措施進(jìn)行防護(hù)。

值得注意的是，在我們的生活中有種人是必須要采取積極有效的防護(hù)措施來減少對(duì)身體的傷害，例如通過購買防護(hù)用具這一方式。

（1）居住和勞作在發(fā)射臺(tái)、高壓線、信號(hào)塔等附近的群眾；

（2）長時(shí)間接觸醫(yī)療用具、電子產(chǎn)品的人群；

（3）在日常生活中，經(jīng)常使用現(xiàn)代電器自動(dòng)化的員工；

（4）裝有植入體內(nèi)的電子治療儀器的病人們；

（5）在上面提到的條件下居住的孕婦、兒童、老人等。

假使居住環(huán)境中電磁污染相對(duì)嚴(yán)重，大家特別需要對(duì)應(yīng)措施來進(jìn)行防護(hù)。經(jīng)常用到的保護(hù)措施有下面幾個(gè)要點(diǎn)。

（1）防護(hù)服：用防微波輻射材質(zhì)的材料做的衣服。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種特殊材質(zhì)做成的衣服能抵擋部分輻射，這種材質(zhì)可以做成反射電磁波的用品。因?yàn)檫@種特殊的材質(zhì)是理想防輻射的材料，因?yàn)椴荒茏龀奢p質(zhì)材料所以很少有人去選擇使用。現(xiàn)如今，人們利用纖維合成制作成了品質(zhì)柔軟、耐用、穿著舒服且防輻射性能好的衣物。

（2）防輻射屏：經(jīng)常用作在現(xiàn)代電子設(shè)備屏幕，其作用對(duì)于輻射、強(qiáng)光、靜電等多種有害的物質(zhì)有隔離功能，在某種程度還能保護(hù)眼睛。

（3）其他防電磁污染的方式就是要注意時(shí)間和距離。有害的范圍與時(shí)間成正比，也就是說接觸電磁輻射的時(shí)間越長，受到的傷害越大。輻射大小因距離的大小在不斷變化。對(duì)于各種用電器具，都應(yīng)該限定非常遠(yuǎn)的安全距離。如電視與人的距離應(yīng)在4至5米，與日光燈距離應(yīng)在2至3米，微波爐在開啟之后要離開至1米遠(yuǎn)，孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐。

（4）在這個(gè)輻射滿天飛的時(shí)代，科學(xué)家證明茶葉是防治輻射病最有效的飲品。日本發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)侵入骨髓能被飲茶所阻止，并可使鍶90和60鈷迅速排出體外；另外多吃新鮮的蔬菜和水果會(huì)增加維生素A、B1、C、D的攝入，尤其是含有豐富維生素B的食物，如動(dòng)物的肝臟、胡蘿卜、海帶、菠菜、西紅柿等，對(duì)調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)有好處，還能加強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)的抵抗輻射污染的能力。

7 電磁輻射的利用

電磁輻射不止對(duì)人體有危害，同樣對(duì)人體的好處也是不可忽視的。當(dāng)它被控制在一定范圍時(shí)，它可以加速自然界生物體的微循環(huán)、防止炎癥的發(fā)生，同時(shí)它能促使植物的生長和發(fā)育。例如，通過用宇宙射線的輻射使種子的基因變的更好，來達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能及提高產(chǎn)量等目的的太空育種。還有使用電磁能使局部組織升溫，增加血液循環(huán)，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝從而達(dá)到治療疾病的目的的電磁輻射熱療。同時(shí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)還使用輻射器把溫度控制在唯獨(dú)能夠殺死癌細(xì)胞的特別狹小范圍內(nèi)進(jìn)行治療腫瘤的操作[5]。

8 結(jié)語

本文通過關(guān)于電磁污染的計(jì)算及詳細(xì)闡述，能夠讓人們更深刻的理解電磁污染的含義以及危害，以便于更有效的利用和防治電磁污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳大偉.幽靈電波[J].北京：環(huán)境雜志社編輯出版，1982：12-16.

[2]封根泉.電磁波污染[J]北京：“百科知識(shí)”，1982：15-20.

[3]趙凱華.電磁學(xué)[M]北京：高等教育出版社，2010：153-154.

[4]郭碩鴻.電動(dòng)力學(xué)[M]北京：人民教育出版社，2003：55-60.

[5]金錫鵬.非電離輻射[M]北京：人民衛(wèi)生出版社，1981：35-56.endprint

通常情況下電磁輻射源都采用天線裝置（如各種電臺(tái)、雷達(dá)）。而最常用的天線是半波天線，即天線的長度約為半波長，因?yàn)檫@種天線的輻射功率較大。下面先對(duì)半波天線進(jìn)行計(jì)算[3]。由于在天線兩端點(diǎn)處電流為零，故天線上的電流近似為駐波形式，兩端為波節(jié)如圖1。

設(shè)天線總長度為，且A沿軸方向，其上電流分布可表為

（5.1）

式中為電流值的增幅值，為波數(shù)，為波長。對(duì)半波 ，上式化為

（5.2）

引入電磁場的矢勢，它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為，按照電動(dòng)力學(xué)中推遲勢的表達(dá)式

（5.3）

式中為觀察點(diǎn)的位矢，即坐標(biāo)原點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離（取坐標(biāo)原點(diǎn)在天線中點(diǎn)）；為電流分布點(diǎn)的位矢，由于天線延方向，故為天線上處的電流密度；為由電流分布點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離，如圖2所示。

這時(shí)由于沿方向，故也沿方向。

由于電流沿細(xì)長直線分布，故在（5.3）式中可把改為，并注意沿軸方向，且以（5.2）式代入得

（5.4）

對(duì)于半波天線，因其輻射功率比較大，一般我們應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)離輻射的場所—遠(yuǎn)區(qū)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)遠(yuǎn)區(qū)有，由圖二可令，取最低次項(xiàng)時(shí)，（5.4）式分母中的可代為，這樣（5.4）式變?yōu)?/p>

對(duì)上式積分進(jìn)行計(jì)算，可得

由此可算出遠(yuǎn)區(qū)的電磁場

（5.5）

（5.6）

式中、、分別為球坐標(biāo)中方向、方向和方向的單位矢量，為光在真空中得傳播速度。因?yàn)樵诳諝庵薪朴?。故由?.5）式算出后，即可由公式算出磁場強(qiáng)度。

平均輻射能流密度為

總輻射功率為

以代入，并注意是從積到，可得

計(jì)算出上式中的積分后，最后

（5.7）

通常各種輻射系統(tǒng)的總輻射功率N都是已知的，因此可由（5.7）式子算出天線電流幅值，代入（5.5）、（5.6）和等各式中，即可算出遠(yuǎn)區(qū)空間處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的數(shù)值，然后與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可判定點(diǎn)處是否產(chǎn)生污染和污染程度[4]。

對(duì)于靠近發(fā)射系統(tǒng)（輻射源）的近區(qū)，由于有，故

所以，這時(shí)（3）式成為

因是對(duì)微分的標(biāo)符，與無關(guān)，故

又代入：

（5.8）

對(duì)于細(xì)長天線，以代替，可得

（5.9）

（5.8）或（5.9）式即畢奧—沙伐爾定律，故近區(qū)的磁場與穩(wěn)恒磁場相同。

求出后，可求得電場：

注意到算符與無關(guān)和，由矢量分析公式得

（5.10）

上式的得出是引入了和。

在注意到，式子中為電荷系統(tǒng)的電偶極矩，則（5.10）式就是電矩為的電偶極子的電場。故近區(qū)的電場也與穩(wěn)恒電場相同。求出電場磁場的數(shù)值后，與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)比較即可判定近區(qū)各處的污染情況。

6 電磁污染的防治方法

電磁輻射對(duì)人體是有害的，我們生活在這個(gè)高速發(fā)展的信息化年代，想要減少對(duì)身體的危害，那么我們就必須要采取有效且健康的措施進(jìn)行防護(hù)。

值得注意的是，在我們的生活中有種人是必須要采取積極有效的防護(hù)措施來減少對(duì)身體的傷害，例如通過購買防護(hù)用具這一方式。

（1）居住和勞作在發(fā)射臺(tái)、高壓線、信號(hào)塔等附近的群眾；

（2）長時(shí)間接觸醫(yī)療用具、電子產(chǎn)品的人群；

（3）在日常生活中，經(jīng)常使用現(xiàn)代電器自動(dòng)化的員工；

（4）裝有植入體內(nèi)的電子治療儀器的病人們；

（5）在上面提到的條件下居住的孕婦、兒童、老人等。

假使居住環(huán)境中電磁污染相對(duì)嚴(yán)重，大家特別需要對(duì)應(yīng)措施來進(jìn)行防護(hù)。經(jīng)常用到的保護(hù)措施有下面幾個(gè)要點(diǎn)。

（1）防護(hù)服：用防微波輻射材質(zhì)的材料做的衣服。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種特殊材質(zhì)做成的衣服能抵擋部分輻射，這種材質(zhì)可以做成反射電磁波的用品。因?yàn)檫@種特殊的材質(zhì)是理想防輻射的材料，因?yàn)椴荒茏龀奢p質(zhì)材料所以很少有人去選擇使用?，F(xiàn)如今，人們利用纖維合成制作成了品質(zhì)柔軟、耐用、穿著舒服且防輻射性能好的衣物。

（2）防輻射屏：經(jīng)常用作在現(xiàn)代電子設(shè)備屏幕，其作用對(duì)于輻射、強(qiáng)光、靜電等多種有害的物質(zhì)有隔離功能，在某種程度還能保護(hù)眼睛。

（3）其他防電磁污染的方式就是要注意時(shí)間和距離。有害的范圍與時(shí)間成正比，也就是說接觸電磁輻射的時(shí)間越長，受到的傷害越大。輻射大小因距離的大小在不斷變化。對(duì)于各種用電器具，都應(yīng)該限定非常遠(yuǎn)的安全距離。如電視與人的距離應(yīng)在4至5米，與日光燈距離應(yīng)在2至3米，微波爐在開啟之后要離開至1米遠(yuǎn)，孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐。

（4）在這個(gè)輻射滿天飛的時(shí)代，科學(xué)家證明茶葉是防治輻射病最有效的飲品。日本發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)侵入骨髓能被飲茶所阻止，并可使鍶90和60鈷迅速排出體外；另外多吃新鮮的蔬菜和水果會(huì)增加維生素A、B1、C、D的攝入，尤其是含有豐富維生素B的食物，如動(dòng)物的肝臟、胡蘿卜、海帶、菠菜、西紅柿等，對(duì)調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)有好處，還能加強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)的抵抗輻射污染的能力。

7 電磁輻射的利用

電磁輻射不止對(duì)人體有危害，同樣對(duì)人體的好處也是不可忽視的。當(dāng)它被控制在一定范圍時(shí)，它可以加速自然界生物體的微循環(huán)、防止炎癥的發(fā)生，同時(shí)它能促使植物的生長和發(fā)育。例如，通過用宇宙射線的輻射使種子的基因變的更好，來達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能及提高產(chǎn)量等目的的太空育種。還有使用電磁能使局部組織升溫，增加血液循環(huán)，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝從而達(dá)到治療疾病的目的的電磁輻射熱療。同時(shí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)還使用輻射器把溫度控制在唯獨(dú)能夠殺死癌細(xì)胞的特別狹小范圍內(nèi)進(jìn)行治療腫瘤的操作[5]。

8 結(jié)語

本文通過關(guān)于電磁污染的計(jì)算及詳細(xì)闡述，能夠讓人們更深刻的理解電磁污染的含義以及危害，以便于更有效的利用和防治電磁污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳大偉.幽靈電波[J].北京：環(huán)境雜志社編輯出版，1982：12-16.

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通常情況下電磁輻射源都采用天線裝置（如各種電臺(tái)、雷達(dá)）。而最常用的天線是半波天線，即天線的長度約為半波長，因?yàn)檫@種天線的輻射功率較大。下面先對(duì)半波天線進(jìn)行計(jì)算[3]。由于在天線兩端點(diǎn)處電流為零，故天線上的電流近似為駐波形式，兩端為波節(jié)如圖1。

設(shè)天線總長度為，且A沿軸方向，其上電流分布可表為

（5.1）

式中為電流值的增幅值，為波數(shù)，為波長。對(duì)半波 ，上式化為

（5.2）

引入電磁場的矢勢，它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為，按照電動(dòng)力學(xué)中推遲勢的表達(dá)式

（5.3）

式中為觀察點(diǎn)的位矢，即坐標(biāo)原點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離（取坐標(biāo)原點(diǎn)在天線中點(diǎn)）；為電流分布點(diǎn)的位矢，由于天線延方向，故為天線上處的電流密度；為由電流分布點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離，如圖2所示。

這時(shí)由于沿方向，故也沿方向。

由于電流沿細(xì)長直線分布，故在（5.3）式中可把改為，并注意沿軸方向，且以（5.2）式代入得

（5.4）

對(duì)于半波天線，因其輻射功率比較大，一般我們應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)離輻射的場所—遠(yuǎn)區(qū)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)遠(yuǎn)區(qū)有，由圖二可令，取最低次項(xiàng)時(shí)，（5.4）式分母中的可代為，這樣（5.4）式變?yōu)?/p>

對(duì)上式積分進(jìn)行計(jì)算，可得

由此可算出遠(yuǎn)區(qū)的電磁場

（5.5）

（5.6）

式中、、分別為球坐標(biāo)中方向、方向和方向的單位矢量，為光在真空中得傳播速度。因?yàn)樵诳諝庵薪朴?。故由?.5）式算出后，即可由公式算出磁場強(qiáng)度。

平均輻射能流密度為

總輻射功率為

以代入，并注意是從積到，可得

計(jì)算出上式中的積分后，最后

（5.7）

通常各種輻射系統(tǒng)的總輻射功率N都是已知的，因此可由（5.7）式子算出天線電流幅值，代入（5.5）、（5.6）和等各式中，即可算出遠(yuǎn)區(qū)空間處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的數(shù)值，然后與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可判定點(diǎn)處是否產(chǎn)生污染和污染程度[4]。

對(duì)于靠近發(fā)射系統(tǒng)（輻射源）的近區(qū)，由于有，故

所以，這時(shí)（3）式成為

因是對(duì)微分的標(biāo)符，與無關(guān)，故

又代入：

（5.8）

對(duì)于細(xì)長天線，以代替，可得

（5.9）

（5.8）或（5.9）式即畢奧—沙伐爾定律，故近區(qū)的磁場與穩(wěn)恒磁場相同。

求出后，可求得電場：

注意到算符與無關(guān)和，由矢量分析公式得

（5.10）

上式的得出是引入了和。

在注意到，式子中為電荷系統(tǒng)的電偶極矩，則（5.10）式就是電矩為的電偶極子的電場。故近區(qū)的電場也與穩(wěn)恒電場相同。求出電場磁場的數(shù)值后，與電磁輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)比較即可判定近區(qū)各處的污染情況。

6 電磁污染的防治方法

電磁輻射對(duì)人體是有害的，我們生活在這個(gè)高速發(fā)展的信息化年代，想要減少對(duì)身體的危害，那么我們就必須要采取有效且健康的措施進(jìn)行防護(hù)。

值得注意的是，在我們的生活中有種人是必須要采取積極有效的防護(hù)措施來減少對(duì)身體的傷害，例如通過購買防護(hù)用具這一方式。

（1）居住和勞作在發(fā)射臺(tái)、高壓線、信號(hào)塔等附近的群眾；

（2）長時(shí)間接觸醫(yī)療用具、電子產(chǎn)品的人群；

（3）在日常生活中，經(jīng)常使用現(xiàn)代電器自動(dòng)化的員工；

（4）裝有植入體內(nèi)的電子治療儀器的病人們；

（5）在上面提到的條件下居住的孕婦、兒童、老人等。

假使居住環(huán)境中電磁污染相對(duì)嚴(yán)重，大家特別需要對(duì)應(yīng)措施來進(jìn)行防護(hù)。經(jīng)常用到的保護(hù)措施有下面幾個(gè)要點(diǎn)。

（1）防護(hù)服：用防微波輻射材質(zhì)的材料做的衣服。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種特殊材質(zhì)做成的衣服能抵擋部分輻射，這種材質(zhì)可以做成反射電磁波的用品。因?yàn)檫@種特殊的材質(zhì)是理想防輻射的材料，因?yàn)椴荒茏龀奢p質(zhì)材料所以很少有人去選擇使用?，F(xiàn)如今，人們利用纖維合成制作成了品質(zhì)柔軟、耐用、穿著舒服且防輻射性能好的衣物。

（2）防輻射屏：經(jīng)常用作在現(xiàn)代電子設(shè)備屏幕，其作用對(duì)于輻射、強(qiáng)光、靜電等多種有害的物質(zhì)有隔離功能，在某種程度還能保護(hù)眼睛。

（3）其他防電磁污染的方式就是要注意時(shí)間和距離。有害的范圍與時(shí)間成正比，也就是說接觸電磁輻射的時(shí)間越長，受到的傷害越大。輻射大小因距離的大小在不斷變化。對(duì)于各種用電器具，都應(yīng)該限定非常遠(yuǎn)的安全距離。如電視與人的距離應(yīng)在4至5米，與日光燈距離應(yīng)在2至3米，微波爐在開啟之后要離開至1米遠(yuǎn)，孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐。

（4）在這個(gè)輻射滿天飛的時(shí)代，科學(xué)家證明茶葉是防治輻射病最有效的飲品。日本發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)侵入骨髓能被飲茶所阻止，并可使鍶90和60鈷迅速排出體外；另外多吃新鮮的蔬菜和水果會(huì)增加維生素A、B1、C、D的攝入，尤其是含有豐富維生素B的食物，如動(dòng)物的肝臟、胡蘿卜、海帶、菠菜、西紅柿等，對(duì)調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)有好處，還能加強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)的抵抗輻射污染的能力。

7 電磁輻射的利用

電磁輻射不止對(duì)人體有危害，同樣對(duì)人體的好處也是不可忽視的。當(dāng)它被控制在一定范圍時(shí)，它可以加速自然界生物體的微循環(huán)、防止炎癥的發(fā)生，同時(shí)它能促使植物的生長和發(fā)育。例如，通過用宇宙射線的輻射使種子的基因變的更好，來達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能及提高產(chǎn)量等目的的太空育種。還有使用電磁能使局部組織升溫，增加血液循環(huán)，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝從而達(dá)到治療疾病的目的的電磁輻射熱療。同時(shí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)還使用輻射器把溫度控制在唯獨(dú)能夠殺死癌細(xì)胞的特別狹小范圍內(nèi)進(jìn)行治療腫瘤的操作[5]。

8 結(jié)語

本文通過關(guān)于電磁污染的計(jì)算及詳細(xì)闡述，能夠讓人們更深刻的理解電磁污染的含義以及危害，以便于更有效的利用和防治電磁污染。

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