对电离辐射与电磁辐射区别的探讨

对电离辐射与电磁辐射区别的探讨
发表时间：2019-03-22T15:33:52.697Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：胡涵[导读] 随着我国经济快速发展和科技的不断进步，电离辐射和电磁辐射被越来越广泛地应用起来。

南京理工大学江苏省苏核辐射科技有限责任公司江苏南京 210019 摘要：随着我国经济快速发展和科技的不断进步，电离辐射和电磁辐射被越来越广泛地应用起来。

在带来巨大利益的同时，近年来，各地辐射方面的投诉正在不断攀升，带来很多社会不稳定因素。

究其原因，主要由于社会普遍缺乏对辐射知识的了解，无法区分电离辐射和电磁辐射，个别辐射利用单位对危害认识不足，一些公众则认为辐射会对人体健康产生很大的危害。

本文综述了两类辐射在概念、类型
及应用、计量监测及国家标准、生物学效应、防护等多方面的区别，借此提出如何更好地利用两类辐射为人类服务的思考。

关键词：电磁辐射；电离辐射；辐射监测；区别分析
引言电离辐射和电磁辐射同为看不见、摸不着、闻不出的环境污染因素，它们都带给公众恐惧心理，却有着不同的工作原理及影响。

为此，从概念、类型及应用、计量监测及国家标准、生物学效应、防护等五个方面对两者进行综述比较，提出两类辐射的应用应有不同的工作要点，电离辐射主要应加强对辐射应用的监督管理和环境自动监测，电磁辐射主要应积极研究使用先进减磁技术并合理规划项目建设，且都应提高辐射利用单位及公众的认识。

1概念介绍电离辐射主要指能量依靠粒子以及电磁波形式向外部扩散，和物质间接或者直接作用的时候是物质发生电离的辐射。

电磁辐射概念是指依靠电磁波的形式从源发射至空间且于空间之中传播的一种现象。

一般而言，这两种辐射差异就是物质是否会出现电离，可以让物质出现电离的电离辐射与电磁辐射相比较其能量转换关系要更为复杂。

在生活之中由于裂变碎片、重粒子、正负电子、质子、中子、x、α、β射线以及宇宙射线造成的核辐射便是电离辐射。

另外可见光、超声波、紫外线、红外线、激光、微波以及无线电波所引起的辐射便是电磁辐射。

2计量单位监测手段与国家标准介绍 2.1电离辐射 2.1.1电离辐射剂量单位
电离辐射的剂量学量主要包含比转换能、照射量、能、比释动能以及吸收剂量，这些的单位为Gy（戈瑞），这些不仅在属性上有共通之处，而且存在差异。

吸收剂量主要是单位质量的受照物质所吸收电离辐射能量的均值，这在所有种类的被照射以及电离辐射物质中都可以运用，其应用是非常普遍的。

而比释动能在不带电粒子中适用，比如：中子、光子、γ以及X之类。

照射量只对于γ与X射线适用，且只能是在空气之中。

另外，比转换主要是在重带电粒子中有所运用，还可以间接应用到产生重带电粒子的各种物质中。

其次，常使用剂量当量表示人体吸收的辐射能量会对其所造成的实际危害程度，单位用Sv（希沃特）表示。

2.1.2电离辐射的监测
利用辐射监测技术可以检测电离辐射的应用有无射线泄露。

电离辐射监测设备主要是电子设备与探测器共同构成，其中包含γX辐射监测设备，αβ的表面污染设备，中子监测设备以及热释光剂量计。

一般依照辐射种类的差异来选择不同的监测设备。

比如：我国的自动化辐射环境监测网于各个省份都设置了很多的自动化监测站，与高压电离室结合对辐射剂量率进行实时化监测，监测电离辐射的利用单位之时，采取γ与X辐射监测设备对电离辐射水平进行监测，利用β与α表面污染设备对环境的放射性物质残留进行监测，利用热释光剂量计对参与放射性工作职工受照剂量进行监测。

2.1.3电离辐射的国家标准
我国的电离辐射应用目前已经具备较为健全的规范以及法律法规。

在《中华人民共和国放射性污染防治法》中要求排放至外部环境中的放射性废液以及废气，一定要满足我国的放射性污染防治要求。

实践包括： a）源的生产和辐射或放射性物质在医学、工业、农业或教学与科研中的应用，包括与涉及或可能涉及辐射或放射性物质照射的应用有关的各种活动； b）核能的产生，包括核燃料循环中涉及或可能涉及辐射或放射性物质照射的各种活动； c）审管部门规定需加以控制的涉及天然源照射的实践； d）审管部门规定的其他实践。

2.2电磁辐射 2.2.1电磁辐射计量单位
电磁辐射一般采取功率密度，磁感应强度以及电场强度进行计量，电场强度主要就是单位电荷的电场力大小，以此进行电场方向以及强弱的表示，其单位为伏/米（V/m）。

磁感应强度主要为运动电荷互相作用所产生的磁场大小值，以此表征磁场方向以及强弱，其单位为（T）特斯拉。

功率密度主要是单位时间所穿过与传播方向相垂直单位面积的具体能量，以此表征电磁场能流密度，其单位为瓦/平方米（W/m2）。

2.2.2电磁辐射监测
电磁辐射测量和测量点位与辐射源距离相关联，近区场与远区场所测量参数是有差异的。

如果电磁辐射体运行频率比300MHz低，对电场强度以及磁感应强度进行测量，如果频率超过300MHz，就能仅对功率密度与电场强度进行测量，再依靠换算来获得准确的磁感应强度。

比如：我们经常采取综合场强仪对高压输电系统与广播电视发射装置工频电磁场进行测量。

采取非选频式辐射测量设备对移动通信基站射频场强进行测量，采取选频型辐射测量设备对不同的电磁波发射源电磁辐射贡献进行监测，采取频谱分析仪对超过1GHz频段进行监测。

2.2.3电磁辐射的国家标准
各有关国际组织、各国制定的控制标准和限值基本与国际非电磁辐射防护委员会（ICNIRP）保持一致，一些国家甚至更宽松。

国际上对电磁辐射的测量标准有两种，分别是功率密度标准和比吸收率标准。

我国现行的《电磁环境控制限值》（GB 8702-2014）是国际上最严格的标准之一，通信公司建基站和国家环保部的检查，依据的就是这个标准。

所有110千伏、220千伏户外、户内变电站和高压线的电场强度和磁场强度都符合相应的标准（电场强度小于4千伏/米，磁场强度小于100微特斯拉），并且随着距离的增大迅速衰减。

采取全地埋方式进出高压线的户内变电站，电场强度在边界点均小于0.01千伏/米，磁场强度在9.2微特斯拉以下，远远低于标准。

3生物学效应
3.1电离辐射
电离辐射将能量传递给有机体引起的改变，主要有确定性效应和随机性效应两种类型。

确定性效应通常发生在大剂量照射时，机体或局部组织受照剂量达到某个阈值后，大量细胞被杀死，确定会导致某些严重的功能性损伤。

拿人体对辐射最敏感的一些组织来说，当单次短时照射中受到的总剂量当量达到0.5Sv时，骨髓的造血功能低下，达到2.5~6.0Sv时，卵巢将永久不育，达到3.5~6.0Sv时睾丸将永久不育，达到5.0Sv时眼晶体出现视力障碍，达到6~8Sv时皮肤受到损害。

而当人体受照剂量达到1Gy时就会患上骨髓型急性放射病；达到3~5Gy时，半数的健康成年人将在30d内死亡；达到10Gy时，患肠型急性放射病，2~3周内将死亡；达到50Gy时，患脑型急性放射病，通常在1~3d内死亡。

3.2电磁辐射
电磁辐射对机体的危害主要为热效应和非热效应，没有确定性效应。

热效应是指电磁波将能量传递给机体的原子或分子，使其加速运动，引起机体升温，影响机体的工作。

并不是所有电磁辐射都会产生热效应，当能量小吸收快时，人体通过自我调节也可以及时把吸收的热量散发出去。

一般认为功率密度大于0.1W/m2时才会出现热效应。

非热效应是指机体受到电磁波干扰后，自身稳定的微弱电磁场被干扰和破坏，温度虽无明显升高，但细胞原生质发生改变致机体受到损害。

一般认为严重时会影响人体的循环、免疫、生殖和代谢功能。

可见高剂量的电离辐射其生物学效应是确定的，电磁辐射以及低剂量电离辐射的生物学效应在国内外均进行了许多研究，也出现很多争议，目前只能确定其生物学效应是存在的，具体的危害尚无定论。

结语
电离辐射与电磁辐射尽管属于同种污染要素，然而它们属于作用很大的资源。

依靠对这两种辐射的对比能够了解，电离辐射应用是强化辐射利用单位管理，强化放射源与放射性物质控制，避免确定性效应，避免随机性效应。

电磁辐射应用是积极开发合理科学的电磁污染治理措施，采取先进的能降低辐射的科学技术，保证辐射的测值满足国家标准。

参考文献：
[1]杨为更，翟郭清.环境电磁监测和评估[M].杭州：浙江大学出版社，2014.
[2]杨维耿，翟国庆.环境电磁监测与评价［M］.杭州：浙江大学出版社，2011.。