第2章第3节物理因素非电离辐射精选文档.ppt

第第2章第章第3节物理因素非电离辐射节物理因素非电离辐射本讲稿第一页，共二十九页辐射与健康辐射与健康本讲稿第二页，共二十九页ELECTROMAGNETIC FIELDSand MICROWAVES本讲稿第三页，共二十九页概概 念念o非电离辐射非电离辐射（nonionizing radiationnonionizing radiation）属于电磁辐）属于电磁辐射谱中的特定波段，指紫外线、可见光、红外线、射谱中的特定波段，指紫外线、可见光、红外线、激光和射频辐射。不能引起生物组织发生电离作用。激光和射频辐射。不能引起生物组织发生电离作用。o电磁辐射一般波长越短，频率越高，生物学作用越强。电磁辐射一般波长越短，频率越高，生物学作用越强。本讲稿第四页，共二十九页 非电离辐射非电离辐射 （一一）射射频频辐辐射射（radio frequency dadiation）：指指频频率率在在 100kHz300gHz的的电电磁磁辐辐射射，也也称称无无线线电电波波，包包括括高高频频电电磁磁场场（high frequency electromagnetic field）和和微微波波（microwave），是是电电磁磁辐辐射射中中量量子子能能量量较较小小、波波长长较较长长的的频频段，波段，波长长范范围为围为1mm3km。本讲稿第五页，共二十九页（一）射频辐射o当当高高频频振振荡荡电电流流的的频频率率达达300MHz以以上上时时，作作业业人人员员处处于于辐辐射射场场区区内内。此此区区的的特特征征是是电电磁磁能能量量以以波波的的形形式式向向四四周周空空间间辐辐射射，人人们们受受到到的是的是辐辐射波能的作用。射波能的作用。o通通常常把把波波长长在在1m1mm的的电电磁磁波波称称微微波波,其其频频率率为为300z 300z。微微波波的的强强度度常常用用功功率率密密度度（Pd）表表示示，其其单单位位为为毫毫瓦瓦/平方厘米（平方厘米（cm2）或微瓦平方厘米（）或微瓦平方厘米（Wcm2）。）。oPd（m2）=E*H=E2/377 本讲稿第六页，共二十九页接触机会接触机会1 1、工业加热、工业加热n高频感应：焊接、金属熔炼、金属热处理、半导体提纯。高频感应：焊接、金属熔炼、金属热处理、半导体提纯。n高频介质加热：塑料制品热合，木材、棉纱烘干，高频热处理农高频介质加热：塑料制品热合，木材、棉纱烘干，高频热处理农作物种子。作物种子。n微波加热：工业、食品加工、烹饪。微波加热：工业、食品加工、烹饪。2 2、国防、科研应用、国防、科研应用n无线电测位、雷达导航、探测、通讯。无线电测位、雷达导航、探测、通讯。本讲稿第七页，共二十九页中高频感应加热设备中高频感应加热设备快餐微波灭菌加热设备快餐微波灭菌加热设备本讲稿第八页，共二十九页生物学效应生物学效应致热效应：致热效应：局部加热局部加热 离子导电耗损离子导电耗损 极性分子介质耗损极性分子介质耗损非致热效应：中枢神经系统非致热效应：中枢神经系统 内分泌内分泌 免疫免疫 生殖系统生殖系统生物学效应随频率增加和波长的变短而递增生物学效应随频率增加和波长的变短而递增本讲稿第九页，共二十九页 射频辐射对健康的影响射频辐射对健康的影响o因为高频和微波的波谱相近，微波的量子能量水平因为高频和微波的波谱相近，微波的量子能量水平比高频高，所以对人体的影响既有相同的作用，又比高频高，所以对人体的影响既有相同的作用，又有其独特的作用。有其独特的作用。本讲稿第十页，共二十九页高频和微波相同的作用高频和微波相同的作用神经系统神经系统o最敏感和最常见，有类神经症和植物神经的功最敏感和最常见，有类神经症和植物神经的功 能紊乱。能紊乱。o临床表现主要为神经衰弱综合征，以头昏、乏临床表现主要为神经衰弱综合征，以头昏、乏 力、睡眠障碍、记忆力减退为常见。力、睡眠障碍、记忆力减退为常见。o主诉有情绪不稳定、多汗、脱发、消瘦等。主诉有情绪不稳定、多汗、脱发、消瘦等。本讲稿第十一页，共二十九页心血管系统心血管系统植物神经功能紊乱，以副交感神经反应占优势者为多。植物神经功能紊乱，以副交感神经反应占优势者为多。主要呈现心动过缓、血压下降。主诉有心悸、心区主要呈现心动过缓、血压下降。主诉有心悸、心区 疼痛或压迫感。疼痛或压迫感。但在大强度影响的后期，有的则相反呈心动过速、但在大强度影响的后期，有的则相反呈心动过速、血压波动及高血压的倾向。血压波动及高血压的倾向。本讲稿第十二页，共二十九页内分泌系统内分泌系统女工常有月经周期紊乱女工常有月经周期紊乱个别男工有性功能减退个别男工有性功能减退未影响生育功能。未影响生育功能。本讲稿第十三页，共二十九页微波特有的危害微波特有的危害 眼睛眼睛:长期接触大强度微波的部分人员中，可发现长期接触大强度微波的部分人员中，可发现晶状体点晶状体点状或小片状混浊状或小片状混浊，甚者可发生，甚者可发生白内障白内障。一般认为微波能加。一般认为微波能加速晶状体正常老化的过程。速晶状体正常老化的过程。血液血液n微波可使外周血白细胞总数和血小板减少。微波可使外周血白细胞总数和血小板减少。n高频作业工人外周血象检查一般无异常。高频作业工人外周血象检查一般无异常。本讲稿第十四页，共二十九页防护措施防护措施1 1、高频电磁场的防护、高频电磁场的防护o屏蔽屏蔽o远距离操作和自动化远距离操作和自动化o合理布局合理布局o职业卫生标准职业卫生标准o个人防护。个人防护。2 2、微波的防护、微波的防护o屏蔽屏蔽o不在辐射区内操作不在辐射区内操作o职业卫生标准职业卫生标准o个人防护个人防护本讲稿第十五页，共二十九页我国微波我国微波辐辐射射卫卫生生标标准（）准（）规规定，作定，作业场业场所微波所微波辐辐射容射容许许接触限接触限值值：辐射条件辐射条件8h/d的容许功的容许功率密度率密度W/cm2日剂量限值日剂量限值Wh/cm28h/d的容许功的容许功率密度率密度W/cm2 连连续续波波或或脉脉冲冲波非固定辐射波非固定辐射50400400脉脉冲冲波波固固定定辐辐射射25200200仅肢体辐射仅肢体辐射 50040004000本讲稿第十六页，共二十九页（二）红外辐射（二）红外辐射o人人体体每每时时每每刻刻都都在在发发射射红红外外线线，而而同同时时也也在在吸吸收收红红外外线线。人人的的生生命命从从起起源源到到发发展展一一刻刻也也离离不不开开红红外外线线，因因此此红红外外线线被被誉誉为为生生命命之之光光，并并非非言言过过其其实实。1800年年，英英国国著著名名的的天天文文学学家家威威廉廉，在在一一次次实实验验中中，发发现现太太阳阳光光谱谱的的红红光光外外侧侧存存在在着着一一种种神神奇奇的的光光线线，虽虽然然肉肉眼眼看看不不见见，但但有有着着明明显显的的热热辐辐射射，科科学学家家将将这这种种热热辐辐射射称称之之为为红红外外辐辐射射(又又被被称称为为热热射射线线)。对对于于一一定定温温度度的的物物体体来来说说，它它所所发发射射的的电电磁磁波波谱谱是是一一定定的的，具有具有这这种特性的种特性的电电磁磁辐辐射，称射，称为为热辐热辐射射。本讲稿第十七页，共二十九页（二）红外辐射（二）红外辐射（infrared radiationinfrared radiation）具体来具体来说说，红红外外线线是指波是指波长长在在760nm1000m之之间间的的电电磁波。磁波。按生物学作用分：按生物学作用分：短波红外线（短波红外线（760-1400nm760-1400nm）：引起组织灼伤）：引起组织灼伤;中波红外线（中波红外线（1.4-31.4-3m m）：能被角膜和皮肤吸收）：能被角膜和皮肤吸收;长波红外线（长波红外线（3 3 m-1mmm-1mm）：产生热的感觉。）：产生热的感觉。凡是温度为凡是温度为273273以上的物体，都发射红外线。以上的物体，都发射红外线。物体温度越高，产生的红外线波长越短，辐射强度越大。物体温度越高，产生的红外线波长越短，辐射强度越大。本讲稿第十八页，共二十九页红外加热设备红外加热设备（二）接触机会（二）接触机会太阳光、金属加太阳光、金属加热、熔融玻璃、强热、熔融玻璃、强发光体（钨灯、氖发光体（钨灯、氖灯、红外探照）、灯、红外探照）、炼钢、轧钢、焊接。炼钢、轧钢、焊接。本讲稿第十九页，共二十九页（二）（二）红红外外辐辐射射红红外外辐辐射（射（infrared radiation）即）即红红外外线线(热热射射线线)。可分。可分为为:长长波波红红外外线线（远红远红外外线线）3m1mm,能被皮肤吸收，只能被皮肤吸收，只产产生生热热的的感感觉觉，远红远红外外线线的生物效的生物效应应：1激活核酸、蛋白激活核酸、蛋白质质等生物大分子活性，从而等生物大分子活性，从而发挥发挥了生物了生物 大分子大分子调节调节机体代机体代谢谢、免疫等活、免疫等活动动的功能，有利于机体的功能，有利于机体 机能的恢复和平衡，达到防病、治病作用。机能的恢复和平衡，达到防病、治病作用。2 促促进进和改善局部及全身的血液循和改善局部及全身的血液循环环。3 增增强强新新陈陈代代谢谢。4 提高肌体的免疫功能。提高肌体的免疫功能。5 具有消炎、消具有消炎、消肿肿、镇镇痛作用。痛作用。本讲稿第二十页，共二十九页 对机体的影响对机体的影响 (1)皮肤皮肤 o较大强度的红外线可致皮肤局部温度升高，血管扩张，出现较大强度的红外线可致皮肤局部温度升高，血管扩张，出现红斑反应红斑反应。o反复照射出现反复照射出现色素沉着色素沉着。o过量照射，可致过量照射，可致急性皮肤烧伤急性皮肤烧伤，进入皮下组织，使，进入皮下组织，使血液及深部血液及深部组织加热组织加热。本讲稿第二十一页，共二十九页（2）眼睛）眼睛 长期暴露于低能量的红外线，常见的是长期暴露于低能量的红外线，常见的是慢性充血性睑缘炎慢性充血性睑缘炎。短波红外线短波红外线能被角膜吸收产生角膜的热损伤，并能透过角膜伤及虹膜；能被角膜吸收产生角膜的热损伤，并能透过角膜伤及虹膜；如果工龄够长，还可出现晶状体混浊，表现为如果工龄够长，还可出现晶状体混浊，表现为白内障白内障，主诉是自觉视，主诉是自觉视力减退；力减退；红外线性白内障红外线性白内障 0.8-1.2 m和和1.4-1.6 m。1m的红外线和可见光可达到视网膜，主要的红外线和可见光可达到视网膜，主要损伤黄斑区损伤黄斑区，多见于，多见于弧光灯、电焊、乙炔焊操作者。弧光灯、电焊、乙炔焊操作者。本讲稿第二十二页，共二十九页（二）红外辐射（二）红外辐射o中波中波红红外外线线:(中中红红外外线线)1.43m:能被角膜及皮肤吸收；能被角膜及皮肤吸收；o短波短波红红外外线线（近（近红红外外线线）：）：0.761.4m，可被，可被组织组织吸收引起灼吸收引起灼伤伤。o凡凡温温度度高高于于绝绝对对零零度度（2730C以以上上的的物物体体，都都能能发发射射红红外外线线。物物体体温温度度愈愈高高，辐辐射射强强度度愈愈大大，其其辐辐射射波波长长愈愈短短（即即近近红红外外线线成成分分愈愈多）。例如多）。例如;o某物体温度某物体温度为为10000C时时，波，波长长短于短于1.5m的的红红外外线为线为5o当温度升至当温度升至20000C，波，波长长短于短于1.5m的的红红外外线线增至增至40。本讲稿第二十三页，共二十九页（二）红外辐射（二）红外辐射防护措施：防护措施：密闭、阻隔、防护服、防护镜。密闭、阻隔、防护服、防护镜。本讲稿第二十四页，共二十九页（三）紫外辐射（三）紫外辐射波波长长范范围围在在100400nm的的电电磁磁波波称称为为紫紫外外辐辐射射（ultraviolet radiation，UV），又称紫外），又称紫外线线。太太阳阳辐辐射射是是紫紫外外线线的的最最大大天天然然源源，根根据据生生物物学学效效应应也也可可分分成成三个区三个区带带：远远紫外区（短波紫外紫外区（短波紫外线线，UV-C），波），波长长100290nm，具有，具有杀杀菌和微弱致皮肤菌和微弱致皮肤红红斑作用，斑作用，为为灭灭菌波段菌波段；波；波长长短于短于160nm的紫外的紫外线线可被空气完全吸收，而可被空气完全吸收，而长长于此波段于此波段则则可透可透过过真皮、眼角膜，以至真皮、眼角膜，以至晶状体。晶状体。本讲稿第二十五页，共二十九页（三）紫外辐射（三）紫外辐射o波波长长范范围围在在100400nm的的电电磁波称紫外磁波称紫外线线。o中紫外中紫外线线区（中波紫外区（中波紫外线线，UV-B），波），波长长290320nm，具有明，具有明显显的致的致红红斑和角膜、斑和角膜、结结膜炎效膜炎效应应，为为红红斑区斑区；o近紫外区（近紫外区（长长波紫外波紫外线线，UV-A），波），波长长320400nm，可，可产产生光毒性生光毒性和光敏性效和光敏性效应应，为为黑黑线线区区。本讲稿第二十六页，共二十九页（三）紫外辐射（三）紫外辐射1 1接接触触机机会会凡凡物物体体温温度度超超过过120012000 0C C，均均可可产产生生紫紫外外线线。随随着着温温度度升升高高，波波长长变变短短，强度增大。强度增大。太阳光、冶炼炉、电焊、太阳光、冶炼炉、电焊、气焊、探照灯、气焊、探照灯、紫外灯。紫外灯。电焊作业电焊作业夏季露天作业夏季露天作业本讲稿第二十七页，共二十九页（三）紫外辐射（三）紫外辐射对机体影响对机体影响皮肤：红斑反应，电光性皮炎皮肤：红斑反应，电光性皮炎眼睛：电光性眼炎眼睛：电光性眼炎急性角膜结膜炎。急性角膜结膜炎。防护措施防护措施设置隔离屏障设置隔离屏障个人防护：长袖长裤、防护眼镜、面罩。个人防护：长袖长裤、防护眼镜、面罩。本讲稿第二十八页，共二十九页（四）激光（四）激光o激激 光光 是是 物物 质质 受受 激激 辐辐 射射 所所 发发 出出 的的 光光 放放 大大（Light amplification by stimulated emission of radiation,LASER），故故称称激激光光。它它是是一一种种人人造造的的、特特殊殊类类型型的的非非电电离离辐辐射射，具具有有亮亮度度高高、方方向向性性。相相干干性性好好等等一一系系列列优优异异特特性性。所所以以，在在工工业业、农农业业、国国防防。医医疗疗和和科科学学研研究中得到广泛究中得到广泛应应用。用。本讲稿第二十九页，共二十九页