电离辐射的防护篇1

随着我国航天事业的发展，越来越多的电子元器件被用于航天器的组成部分。空间环境主要包括真空、中性、等离子体、辐射、微流星体和轨道碎片等环境。而这些空间环境能够引起航天器电子器件的损伤和故障，尤其辐射环境会带来严重的辐射效应。因此，本文主要对空间辐射环境进行分析，提高对航天器COTS（Commercial-off-the-shelf，商用现成品或技术）器件的空间环境适应性的重视，减少航天器在轨运行时由辐射环境引起的故障。

1COTS器件的应用背景

按照电子器件质量的国际分类方法可分为：宇航级、883B级、军级、工业级、商业级，而COTS器件一般是指大部分采用塑料封装的工业级或商业级的电子器件。在空间领域多使用宇航级电子器件，但是由于其生产周期长、批量小、价格昂贵，使高性能的COTS器件受到航天领域的广泛关注。国外早在20世纪70年代就对COTS器件的应用展开了研究，对于微处理器、电源等器件进行抗辐照评估，并采取相应的加固措施。2013年ECSS还了《商用器件EEE元器件空间产品保证》标准，保证用于空间项目的EEE元器件能够符合任务要求。而国内对于COTS器件的研究还处于初级阶段，得到的器件抗辐照资料比较落后，严重影响了我国对于COTS器件的选型和使用，大部分关键器件还是依赖国外进口，提高了航天任务的成本。因此，在航天领域中，对COTS器件抗辐照性能进行评估，根据评估结果，使用高性能的COTS器件，减少对国外进口的依赖，缩短研制周期都具有十分重要的意义。

2空间辐射环境对COTS器件的效应分析

2.1空间辐射环境的来源空间辐射环境的来源主要有地球辐射带、银河宇宙线、太阳质子事件等。

2.1.1地球辐射带(VAB)地球辐射带(VAB)又称范艾伦辐射带，是包围着地球的环状高能粒子辐射带，辐射粒子主要有电子和质子。如图1所示，地球辐射带包括内外两层，内辐射带离地面比较近，外辐射带离地面比较远。地球辐射带在地球磁层的一定磁纬度地区的上方，内外辐射带的主要成分、高度、磁纬度范围区别，如表1所示。地球辐射带内的带电粒子受到太阳风、宇宙线和高层大气相互作用而形成高能粒子，并在地球磁层的作用下不断辐射出电磁波，是电离辐射的主要来源之一。

2.1.2银河宇宙线（GCR）银河宇宙线(GCR)是来自银河系的能量超过1010eV的高能粒子流。银河宇宙线几乎包含了元素周期表中所有的元素，主要成分为质子、氦和重粒子。银河宇宙线的强度一般每5年和11年左右受太阳活动的影响。在活动高年，太阳风和行星际磁场都最强，银河宇宙线的辐射通量被极大地削弱，它的强度也就最低[1]。在活动低年，银河宇宙线的强度最高。在能量较低时，银河宇宙线具有较高的各向异性。除此之外，宇宙银河线还会和大气成分相互作用，产生次级宇宙线。

2.1.3太阳质子事件（SPE）除了太阳系外的银河宇宙线，太阳耀斑大爆发还会产生太阳宇宙射线[2]，产生大量高能粒子，又称为太阳质子事件（SPE）。太阳宇宙线主要成分为质子，还有α粒子和氦离子等。在太阳耀斑大爆发后的1h内到达地球，且质子逐渐形成最大通量，质子强度可瞬间超过银河宇宙线正常值的3~4个数量级。这种高能质子到达地球会对飞船任务或卫星设备等造成很严重的辐射损伤。

2.2空间辐射环境给COTS器件带来的主要效应由以上分析可以得出，很多空间辐射环境因素都会对在轨航天器电子器件产生辐射损伤，其中主要的空间辐射效应包括电离总剂量效应（TID）、单粒子效应（SEE）、位移损伤效应（DD）、充放电效应和低剂量率敏感性增强效应（ELDRS）等。

2.2.1总剂量效应(TID)总剂量效应属于累积效应。半导体器件在空间辐照环境中，内部漏电流增加，运算放大器输入失调变大，导致材料内部损伤。如果半导体器件长时间处于空间辐射环境下，它的电流、电压门限值、转换时间等特性受到的辐照效应就会逐渐积累下来，导致性能漂移或者功能衰退，严重时可导致器件完全失效[5]。

2.2.2单粒子效应单粒子效应属于瞬态效应，它是指空间辐射环境下的单个高能粒子入射到半导体器件时产生高密度的电子空穴对，并被器件的反偏PN结所吸收，导致半导体器件的电路逻辑状态发射瞬态的扰动甚至永久性的损伤。最常见的单粒子效应有单粒子翻转（SEU）、单粒子锁定(SEL)等[3]。表3是不同单粒子效应的类型和定义描述。在表3中，单粒子翻转和单粒子瞬态脉冲属于软错误，可通过重新写入程序或断开电源恢复到原始状态。而单粒子位移损伤、单个位硬错误、单粒子烧毁、单粒子门断裂等属于硬错误，永久性效应[4]。

2.2.3位移损伤效应位移损伤效应是指高能粒子导致半导体器件内部的原子离开了原始晶格位置，使原始晶格位置成为空位，形成弗伦克尔缺陷（Frenkeldefect），从而改变了原有的电学结构和性能。位移损伤主要对光电器件和少子器件影响较大，而对于MOS器件的影响较小。位移损伤效应的程度与辐射的强度、时间谱和能量谱的分布有关。

2.2.4表面充放电和内部充放电（ESD）当卫星浸入等离子体中时，大量的高速运动的电子和少量低速离子沉积在卫星表面，会形成辐射离子电流，同时在光照区中形成光电子电流，对器件材料的表面总电流产生影响。

3COTS器件抗辐射防护和加固措施

自1957年世界上第一颗人造地球卫星发射成功后，航天事业迅猛发展，至今已有通信卫星、气象卫星、侦察卫星、天文卫星等不同种类的卫星发射成功[6]。空间辐射环境是诱发航天器系统出现故障的主要因素之一，且居各故障因素之首。辐射环境中的单粒子效应、总剂量效应、位移损伤效应都会对COTS器件产生不同程度的损伤，导致航天器在轨运行出现故障。

3.1空间辐射环境的故障案例分析1989年3月份太阳耀斑爆发导致很多卫星出现异常和故障。如欧空局地球同步轨道卫星（MARECS_1）在太阳大耀斑的影响下出现多次“开关事件”，日本地球同步轨道气象卫星(CMS-3B)的遥测信号发生强烈扰动，导致卫星丢失部分数据。1989年8~10月份的特大太阳耀斑事件对GOES-5、GOES-6、GOES-7的太阳能电池造成损伤，输出参数发生错误。同时在此期间发生的两次太阳质子事件对GOES-7的太阳能电池也造成了严重性能损伤，大大降低了电池寿命[7]。1991年7月17日，欧洲ESA遥感卫星（ERS-1）在瞬态电流的影响下，在SAA附近高能质子引发卫星PRARE仪器的单粒子锁定效应，导致仪器发生故障。1993年11月，美国极紫外探测卫星（EUVE）由于单粒子翻转效应，导致探测器窗口发生紧急关闭故障。自1984年以来，美国多个跟踪与数据中继卫星（TDRS）由于卫星指令处理器电子设备出现单粒子翻转效应，导致卫星产生不同程度的故障。通过对表4~5的国内外近年来多颗卫星发生的故障分析后发现，在空间环境中，单粒子效应是诱发卫星故障的主要因素。各种空间环境效应之间还会产生耦合放大作用，如温度和真空效应会放大机械效应，机械效应会导致电效应、热效应、化学效应、表面充放电效应等。辐照效应会增加电效应、热效应、化学效应、表面充放电效应等。因此，为了确保航天器的安全运行，需要对航天器的电子器件进行空间环境适应性分析，并进行抗辐射加固。

3.2COTS抗辐射防护总体思路首先，应先对任务、产品进行空间辐射危害评估，主要包括任务总体的空间辐射及效应的分析和评估、分系统/单机的空间辐射危害分析评估、元器件的空间辐射危害评估和试验、单机（组件）的空间辐射危害试验。其次，对产品进行空间辐射防护设计，规定任务总体的空间辐射防护设计指标、要求、规范，以及元器件的选用，还有产品的硬件软件的防护设计等。在产品空间辐射防护设计后，还应对产品的空间辐射防护进行检验，包括空间辐射防护分析、模拟、试验，并对空间辐射防护进行评估和审查。

3.3COTS器件抗辐照测试试验

3.3.1元器件选型在选择元器件时首先应注意选择有质量体系保证的厂商生产的器件，尽量选择通用的产品型号并且尽量从商用或工业级、军品器件中选择，压缩器件种类，降低筛选的成本。其次，在器件选型时还可参考元器件的抗辐照TID等级，TID等级越高，工艺越细致，抗辐照性能越好。在COTS器件的不断小型化、高性能的同时，封装技术也会对抗辐射性能产生影响[8]。在综合考虑加工工艺、封装水平、抗辐照TID指标后进行元器件选型。但是大部分元器件没有TID指标，只能依靠抗辐照试验来增强在元器件选型时的可靠性依据。对已有的NASA、ESA的COTS器件试验数据进行分析，优选出已有数据的COTS器件，对存在风险的COTS器件进行高性能COTS器件的替换。本文主要对三个方面的COTS器件进行可用性评估（包括计算机最小系统、电源、部分射频器件等），如表6所示。

3.3.2COTS器件抗辐照试验在经过元器件选型后，元器件使用前应对其进行抗辐照试验。主要有单粒子和总剂量两个试验。测试系统主要结构包括上位机、控制电路以及两块辐照板。测试试验主要通过搭建抗辐照试验平台，使用主控计算机来控制抗辐照测试板，完成主要器件的功能测试、电流监测、数据传输和处理测试等任务。抗辐照测试试验需模拟空间环境，选用重离子源或者回旋加速器作为单粒子辐射源，重离子（如Co-g射线）作为总剂量辐射源[9]。使用对照试验的方法，将待测器件开帽处理，暴露在辐射环境下；而对照组采用铅砖屏蔽处理，其他试验条件保持一致，同时改变辐射条件，记录并分析试验结果的变化。

3.4抗辐照加固抗辐射加固可以在器件选型、原理设计、PCB布局与设计、接口滤波和保护、部件和单机的冗余容错设计、FPGA和CPU的软件设计等环节中进行，主要有工艺和设计两方面的加固技术，而工艺加固主要是制造厂商在元器件生产的过程中使用特殊工艺（如SOI）进行流片处理，加到元器件的制造中达到抗辐射加固的设计目的[10]。因此，对于工艺加固来讲，只能在元器件选型时注意元器件抗辐照等级来提高抗辐射性能。单粒子效应抗辐射加固设计主要采用看门狗、冗余设计以及对数字通信接口进行EDAC(ECC）纠错校验等措施实现抗辐照加固；对器件进行限流设计，防止长时间过流导致单粒子烧毁效应（SEB）[11]。对航天器电子设备电路进行实时电流监视。当电流过大时及时断电防止单粒子闭锁效应（SEL），实现SEL加固。总剂量效应抗辐射加固设计主要考虑器件布局、局部器件加强屏蔽防护设计等。

4结束语

电离辐射的防护篇2

【关键词】电磁辐射危害防护对策

微波设备、高压输配电系统、发射设备、家用电器和计算机等电器设备会产生较大的电磁辐射污染，为了确保人们在工作和生活中的健康，需采取一定的防范措施或者自我保护措施，降低电磁辐射对人体的伤害。尤其是计算机、彩电、手机、微波炉和电冰箱等家用电器，对人们的影响较大。

1生活中电磁辐射对人体产生的危害

随着我国电力行业及科学技术的不断发展，家电已经走进社会各行业和每个家庭中，为人们的生活、工作、学习、娱乐等带来方便。但是家电所产生的电磁辐射会带给人们身体上的伤害，如增加人们神经衰弱综合症、肩颈腕综合症、腰背酸痛、抵抗力下降等病症。孕妇、老人、儿童则是电磁辐射中的易感人群，而心脏和生殖系统等也是电磁辐射的敏感器官。

1.1电脑危害

计算机的显示器高电压产生器会产生数千伏的高电压，从而加速电子，将电子扫描于显示屏上，进而产生光。计算机用户长期处于电场中，电力线与人和地表面相垂直。磁力线和电力线不一样，计算机显示器内的电流出现的磁力线，不会受到人体或者地表面影响，会以圆状通过人体。因此磁场会对人体产生不良影响。孕妇每天使用计算机超过20小时后，其流产率会增加80%，同时也会增加畸形儿的出生率。

1.2手机危害

手机输出功率在1W左右，手机信号传送中会使用800―900MHZ到1800―2000MHZ的微波。在手机使用过程中，由于手机离头部极近，反复使用就会让电磁波长期对眼睛、耳朵和大脑进行辐射。同时手机电磁波会对航空电子装置产生干扰作用，引发飞机事故，手机的电磁波还会干扰医疗器械工作。

1.3电热毯危害

电热毯是电子产品中与人体接触最长的一种，电热毯长期与人体的皮肤接触，会让休息状态的细胞处于电磁波中，距离电热毯几厘米处的磁场，其强度高达40MG左右，会对人体造成伤害，尤其是孕妇和高血压类的老年人，危害极大。

1.4日光灯危害

日光灯的能量转换效率很高，在相同能耗下，日光灯的照明效果为白炽灯5倍。但是日光灯不同，其产生磁场的强度也就不同。离使用者头部最近的台灯对人体产生的辐射伤害最大。同时日光灯在产生电磁波的同时，还会发出紫外线，从而引发皮肤癌和白内障等。

1.5其他危害

家庭中使用的空调、烤箱、微波炉、吹风机等电器产生的磁场强度也较强，其中微波炉的磁场最强，对人体产生的辐射伤害最大，其次为吹风机，吹风机接近头部，其辐射会对大脑产生不良影响。家庭电器的电磁场强度见表1。

2电磁辐射的防护对策

2.1提高自我防护意识

人们需了解各种家用电器所产生的电磁辐射和其对人体的伤害度，并学会相应的防护措施，加强对自身的安全防护，如严格按照电器的说明书操作，并在安全范围内操作。

2.2避免将电器摆放集中

不要将家电摆放太集中或者同时使用，从而将自己暴露在过量的辐射污染中，尤其是电脑、电视机、洗衣机等辐射较强的电器，不能摆放在同个空间内。

2.3避免长时间使用家用电器

电脑、电话等电器不能长时间使用，在使用以上电器6个小时后，需暂停1个小时后再继续使用，且每天使用的时间不能超过20小时。同时在长时间使用后闭上眼睛休息几分钟，以减少视疲劳，降低辐射度。电脑不使用时，尽量减少待机状态，这是由于待机中的电脑，也会产生微弱电磁场，长时间后也会积累辐射，对人体产生不利影响。

2.4使用电器时需保持安全距离

眼睛距离电视荧光屏的距离最佳为荧光屏宽度的5倍，微波炉开启后需至少距离其1米远，孕妇及小孩需尽量远离微波炉。手机使用的过程中需尽量远离头部，以减少其对大脑的辐射。

2.5其他

如果长期处于超剂量的电磁辐射环境内，应采取以下几点自我保护的措施：

（1）居住和工作于电台、高压线、变电站、电视台和雷达站及电磁波发射塔的人员，或者长期佩带心脏起搏器者，或者经常使用医疗设备（B超等）、电子仪器和办公自动化设备者，尤其是抵抗力较弱的老人、孕妇、儿童和伤残人士，尽量配备电磁辐射类的屏蔽服，把电磁辐射阻挡于身体外。

（2）电视和电脑等显示屏式电器设备，可安装电磁辐射的保护屏，使用者也可以佩戴防辐射的眼镜，预防屏幕辐射的电磁波作用到人体。

（3）手机接触时会释放电磁辐射，因此，最好等手机响过两次铃声后再接听电话。

（4）电视和电脑等电器屏幕出现的辐射，会造成人体的皮肤干燥缺水，加速皮肤的老化，因此，在使用完电器后需及时洗脸，或者抹上保湿的护肤品。

（5）多食胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等维生素A、蛋白质丰富的食物，从而对人体电磁场紊乱进行调节，加强机体对电磁辐射的抵抗力。

3结束语

电磁辐射存在于我们的生活中，各种电器设备在带给人类方便的同时，也带给人们电磁辐射伤害。假设使用不当，电磁辐射会变为电磁污染，伤害人们的身体健康。因此，提高人们对电磁的防护意识，并研究、控制电磁辐射的原理和污染机理等，采取有效的防护措施，确保人们的身体安全。

参考文献

[1]张颖.关于电磁辐射危害及防护的探讨[J].北方环境，2011，23（12）：93.

[2]程小兰.电磁辐射的污染与防护[J].放射学实践，2014，29（6）：711.

电离辐射的防护篇3

关键词：防电磁辐射服装；屏蔽；测试方法；辐射危害

中图分类号：O44文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）06-0343-02

1电磁辐射的概念及其放射源

电磁辐射是一种普遍的物理现象，它是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生的。换句话说：电磁辐射就是指“能量以电磁波的形式由放射源发射到空间的现象”。

电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源，来自某些自然现象，如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化！我们所一直关注的电磁辐射源，其实只是电磁辐射源的其中一种，即：人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备，其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。

2电磁辐射对人体的危害

1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来，我们可以把电磁辐射对人体的危害分为：热效应，非热效应和积累效应三种。

3防电磁辐射服装织物及面料

防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时，应了解防护服装所采用的面料，及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同，所以我们必须按其高频和低频辐射的特点，用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性，所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生，而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。

制成方法：利用金属材料，如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装；利用金属纤维和其他纤维混纺成纱，再织成布。

3.1防辐射织物、面料的一般分类及特点

目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种，工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能，使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用：

(1)合金纤维混纺：采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物，具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。

特点：透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。

适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。

(2)多离子织物：采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上，形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。

特点：柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。

适用范围:可以制成T恤、内衣、床单、蚊帐等。

(3)金属化织物：采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层，形成电磁屏蔽织物。

特点：镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中，金属化织物是目前国内外最新一代技术产品，比前两种织物更具有以下显著特点：工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。

3.2屏蔽高频电磁辐射面料的类型

3.2.1混纺梭织屏蔽布

外表与普通面料一样，采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成，屏蔽纤维直径只有头发的1/12，比蚕丝还细腻柔软。

此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%（30dB以上），同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。

3.2.2纳米离子屏蔽布

采用高科手段，将金属纳米离子置入到织物的内部，从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%（70dB以上），防辐射能力强，适合电子电器内部防辐射；电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护，可作为机器设备的覆盖物，或制成衣服的夹层，只可轻轻擦洗，不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用：能促进和改善人体浅表组织微循环，增强人体的新陈代谢，对机体具有良好的保健作用。

3.3检测防电磁辐射面料的一般方法

(1)测导电性

用万用表检测到有良好的导电性，普通面料则没有导电性。

(2)用火烧屏蔽布

混纺布会剩下一层屏蔽丝网；而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。

(3)使用手持式电磁辐射测试仪

有辐射时红灯亮，用防辐射布挡住后，绿灯亮，表明辐射已被屏蔽。

(4)包裹测试发

将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。

3.4dB和屏蔽率的换算

dB和屏蔽率的换算率是：3dB50%；6dB75%；9dB87.5%；

12dB93.75%；30dB99.9%；70dB99.9999%；

3.5防辐射服dB值是否越高越好

答案是否定的。作为防辐射服装，首先要有服装的基本性能，比如可洗涤，透气性，穿着舒适性，同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达，发射台等特殊高辐射场合，美国军用标准规定大于15db。一般家用电器，如防电脑，微波炉等的辐射，由15db即可。大于60db，99%的织物表面上可以包住手机的辐射，但大多是电镀金属的织物，洗涤几次就不行了。

4防电磁辐射服装发展现状及其展望

目前市场防辐射服装品种单一的情况，但我们可以将研发制作方向分为：金融、广电、IT、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。在接下来的产品中，我们不仅要注意产品的防电磁射功能，同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。

我们必须注意到，目前市场上出现的防辐射服装仍存在一定的发展问题，如：品种太过单一、品种不全、屏蔽效果参差不齐且多为妇女防护用品如吊带、连衣裙等。二是针对防辐射服装世界上并未形成标准化的计算单位和检测方法。三是具有防辐射功能织物原理均为反射和吸收两种，而面料一般只有三种，要想达到令人更加满意的效果我们必须研发更新更好的材料，至于什么材料可以更好的使防电磁辐射功能在服装中进行应用，这仍有待进一步的研究。

据了解，中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们，动手制作检测设备，从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律，三年来，渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目，如果通过国家认证，将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来，人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。

参考文献

［1］刘国华,王文祖.电磁辐射防护织物的开发［J］.产业用纺织品,2003,21，(6).

［2］王进美,田伟.健康纺织品开发与应用［M］.北京:中国纺织出版社,2005.

电离辐射的防护篇4

关键词：电磁辐射；污染；辐射源；传播途径

近些年来，由于无线电广播、无线移动通信以及电视、雷达、遥感等事业的普及与发展，不仅射频设备大幅增加，[1]其功率也呈现逐级增大的趋势，造成人类生存的大气中电磁辐射大幅增加，很多场所已达到能危害人类健康的边限。电磁辐射也成为继大气污染、水污染和噪音污染后的第四污染[2]。而且由于电磁辐射无形、无色、无味，且可以穿透物质，因此电磁污染的危害更应该引起人们的警惕。

1电磁辐射源的种类

电磁污染源可以分为天然和人为两类电磁污染源。前者是由自然现象引起的，历史由来已久，比如雷电、太阳黑子活动的磁爆、黑体放、银河系恒星爆发等都能产生电磁辐射。

当今世界的电磁污染主要来源于人为电磁辐射污染。人为电磁污染源一般可分为三类，（一）脉冲放电：切断电路的大电流时产生的火花放电，类似于天然电磁污染中的雷[4]电，比如辉光、弧光放电以及火花放电等。（二）工频场源：无辐射电磁波，但在附近有较强的电磁场，以大功频输电线路产生的电磁污染为主，比如变压器、发电机、交流高电压输电线等。（三）射频场源：射频电磁波是非电离辐射，其辐射总功率正比于电磁波频率的平方，频率越高辐射电磁波的能量越大。

2电磁辐射污染的传播途径

一般电磁辐射污染的传播途径可以归结为三类。

（1）导线传播，根据集总电路理论，电路中的能量实际上是以电磁波的形式在电路附近的空中传播的，所谓电磁能通过导线进行传播只是一种近似的说法。

（2）空间辐射，电气与电子设备的工作过程类似于一个发射天线，向空间辐射电磁能。这种辐射也分两种，其中电磁能传播以电磁感应方式为主作用于附近的人体，称为近[2]区场，比如微波炉、电磁炉、射频电热器、氦弧焊机、计算机、转换开关以及各种医疗理疗、检测器械等。另一种是以空间放射方式施加于人体，称为远区场，比如无线对讲机、电台和电视台的发射机、雷达、卫星通信装置等。

3电磁辐射的危害根据中华人民共和国电磁辐射防护规定（GB8702-88）[1，3]8h，电磁辐射防护限值的基本限值为：职业照射在每天工作期间内，任意连续6min按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.1W/kg。公众照射在一天24h内，任意连续6min按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02w/kg。根据中华人民共和国标准GB16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》规定“作业场所工频电场强度8h最高容许量为5kV/m”；根据电力行业标准DL/T799.7-2002规定“0.1mT作为作业场所工频磁场的最高容许量”。对高频射频波和甚高频电磁波等还有专门的卫生标准限值。[4]鉴于此，电磁辐射污染的防护要注重这些方面：辐射场强、频率、辐射作用时间与作用周期、与辐射源的间距、作业现场环境温度和湿度、受体性别与年龄以及适应与积累作用等。

4了解我们身边的电磁辐射污染

1）X射线，X射线虽然穿透能力强，但如果控制X射线量在较小的容许范围内，则影响不大。2）微波炉，所有的微波炉都使用2.45GHz的微波，其正前方65cm的地方，可测出10mGS的电磁波辐射，距离2m开外，测到1mGS。3）电磁炉，其灶面以上十公分处电磁波强度约840mGS，距离100公分处电磁波的强度仍有4.5mGS，远高于安全标准。4）电热毯，其电磁辐射强度一般大于100mG。4）电吹风，1200W电吹风15cm开外电磁辐射值50mG。5）电动剃须刀，其中交流式剃须刀在电源启动时，在距离剃须刀刃3cm处，最大电磁辐射值15000mG。5）电脑，电脑显示器和主机是电脑辐射最大的两个部件。经常使用电脑的建议每工作一小时休息十五分钟，每周工作不超过32小时。6）手机，电磁波发生源开始一个波长之内被称作“边近界”，当手机贴在耳朵上时，头部正好处在“边近界”区域，且手机信号刚接通时，输出功率最大，辐射也最大，建议距离人体2.5cm处[5]。7）电视机，保持与电视机的距离为视屏尺寸乘以6。

参考文献：

[1]姜槐，许正平.电磁辐射与人体健康[J].中华劳动卫生职业病杂志，2002，Vol.20（4）：241-242.

[2]郑燕平，许萍，祝军，吕玉新.浅谈电磁辐射对人体的危害与防护[J].中国环境管理干部学院学报，2007，Vol.17（2）：87-89.

[3]赵玉峰.现代环境中的电磁污染[M].北京：电子工业出版社，2003年11月.

[4]王生浩，文峰，郝万军，曹阳.电磁污染及电磁辐射防护材料--环境科学与技术，2006，Vol.29（12）：96-98.

电离辐射的防护篇5

关键词:核电站;辐射防护;应急救援

中图分类号:D64文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)27-0198-02

翻开尘封的历史,发生在前苏联切尔诺贝利核电站四号反应堆的大爆炸,让前苏联乃世界都为之震惊,至今切尔诺贝利地区方圆百公里无人居住,昔日的繁华不在。在事故发生最初几小时内参加抢险工作的电站人员没有任何防护设施设备,至使这部分人员遭受了大剂量辐射。根据前苏联一年后报道的数据共有95人确定为Ⅱ-Ⅳ度急性射线并发症患者,66人为Ⅰ度急性射线并发症患者,其中因放射病急性死亡者30人。可见为了把核反应堆释放的危害减小到最低,这部分战斗在最前沿的人员献出了宝贵的生命。随着科技的发展,核电应用技术越来越成熟,安全性越来越高,发生重大核泄漏事故的几率越来越小,我们仍需要从切尔诺贝利核电站事故中吸取经验教训,在高度重视核电站本身设计、运行安全的考虑,也要把场外应急准备工作常抓不懈,保护公众的同时,把应急专业队人员的辐射防护放在重要的位置,使我们的专业队员在抢险救灾时也能得到较好的保护。本文主要讨论应急救援人员的辐射防护提出几点看法。

一、思想上对辐射危害及防护的认识到位

首先救援人员对辐射要有正确的认知。提到辐射大家想到的就是原子弹爆炸时产生的巨大破坏力,经过辐射照射的人畜必死无疑。其实这只是对辐射一种比较片面的认识。原子弹爆炸产生的危害有光辐射,即爆炸的瞬间发出强烈闪光,足以使眼睛永久失明,强烈的闪光还会引发火灾;其次是冲击波,即随之而来的就是横扫大地的冲击波,它的破坏力最大;当然最可怕的就是其后的残余辐射对生物的危害不可估量。核电站作为民用核设施,其安全性都是放在第一位的,尤其随着时代的进步,科学技术水平日新月异,核电站发生切尔诺贝利那样的爆炸的可能性几乎为零,但是非正常的放射性泄漏在近几年时有发生,比如设备维修阶段,放射性废物的贮存阶段,尤其是国际上一些建设较早、运行时间较长的核设施随着设备使用寿命的限制,其发生放射性核泄漏的几率逐年增加,这样缓慢的、剂量有限的放射性核泄漏产生的辐射危害不可与原子弹爆炸带来的危害同日而语,当然也是不能忽略的。这是现目前核应急救援所要面临的新情况,是救援人员必须有的认识。专业队在实施救援时保护好自己的同时,救援行动展开迅速。

对辐射知识全面系统的了解是核应急专业队开展场外应急救援抢险的基础。如什么是辐射,自然界中的一切物体,只要温度在绝对零度以上,都会以电磁波的形式时时向环境传送热能,这种传送能量的方式称为辐射。辐射又可以分为电离辐射和非电离辐射。在辐射防护领域中,电离辐射常被简称为辐射。而我们这里谈到的“辐射”针对的也是电离辐射。辐射对人体的作用机理:人体是由各种分子组成的,而电离辐射所产生的带电粒子流在进入人体后会将能量传递给分子,进而改变分子结构,严重的后果就是损坏器官功能。当然由于我们人体的自身对环境的适应能力及自身器官强大修复功能,并不一定导致严重的后果。这就是辐射对人体伤害的特性,即确定性效应、随机效应及遗传效应。当然辐射伤害与所接受辐射剂量是有很大关系的,即所接受辐射剂量越高发生确定性效应的几率越大。切尔诺贝利核电站事故发生时,在现场指挥核电站运行的总负责人在接受了300mSv以上的剂量外照射,而且在爆炸最初在没有防护的情况下吸入了大量的放射性粒子,但他还是成为仅有几位幸存者之一,接受了国家审判。最终活到了80多岁。

影响电离辐射确定性生物效应的主要因素首先是吸收剂量和吸收剂量率,其次是辐射的种类,还有就是照射范围及个体的组织和器官的敏感性。知道了辐射的危害,更重要的是掌握辐射防护的基本方法。根据照射途径可以分为外照射与内照射;针对不同的照射途径因选择不同的防护措施。针对处照射可采取的防护方法有时间防护法(即将人员与辐射原的接确时间缩短)、距离防护法(在救援过程中尽量增加人员与辐射源的距离,对与强放射源很多情况下是采取机器手来完成作业)、屏蔽防护法(放射性粒子或是射线在遇到一定的物质会产生能量)。针对内照射防护途径:一是防护放射性气体从呼吸道进入人体(对在辐射场所工作的人员而言就是穿戴呼吸保护器);二是防止放射性物质从口腔进入人体(在控制区内严禁进食、喝水和吸烟,而且不用手触摸面部尤其是口、鼻、眼);三是防止放射性物质从伤口进入人体(放射性物质会经伤口直接进入血液,因此从事放射性操作必须不准带的伤口进入控制区)。在很多情况下,在辐射场所工作的人员的防护是以上各方法的综合运用。

知道核辐射对人体产生危害的机理,知道核辐射并不是没有办法防护的,而防护重在平时的准备工作,只有作足了充分的准备工作,在发生应急情况时,才处惊不乱,沉着应战。

二、确定合理的应急专业队人员辐射防护标准

由于早期的历史条件和技术水平有限,人们在研究应用核能和电离辐射技术的实践中付出了一定的代价,就目前仍没有全面掌握核辐射对人体影响的确切数据,这与研究样本收集是非常困难有关的。这是查阅了相关资料得到的表《确定性效应阈值的估计值》,该表虽然只给出了几个对辐射比较敏感的组织发生确定性效应的估计值,也值得在实践中借鉴。从这张表中我们可以看出发生确定性效应的剂量阈值是相当大的,在正常情况下不可能达到这种水平,只有在强大的放射源中才可能产生。

对照《江苏省田湾核电站场外应急计划》第七章规定的场外应急照射水平,及国家标准GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》有关规定,可以得出以下结论:江苏省的应急辐射防护剂量值是保守、安全范围内的,因个体差异而有一定的放射病概率。该计划同时规定了可能受到应急照射的核应急工作人员的选择原则:如身体健康的18周岁以上的成人、本人了解可能受到应急照射的风险,自愿参加应急工作、对从事的应急工作和现场发问比较熟悉、事先经过健康检查并受过辐射防护知识的基础培训等。这些措施旨在应急救援过程中将伤亡减小到最少。

三、进一步加强组织保证

江苏省的辐射防护工作是友省医疗救护和辐射防护组的指导下,由连云港市医疗救护和辐射防护组负责实施的,市公安组、去污洗消组协助配合。市卫生局为此专门成立了应急辐射防护和辐射控制专业队,主要由市疾病预防控制中心的人员组成。从应急救援工作的实际需要出发,辐射防护组更需要加强辐射防护这个岗位专业人员的培训。辐射防护岗位责任重大。首先,在省辐射防护组及市核应急办的指导下建立参与核应急救援人员的健康档案及剂量接受档案。根据国家有关要求,参加与核辐射有关的人员的年剂量、累积剂量要控制在规定的安全限值以内,这就需要有详细的档案记录,根据记录情况,在任务分配上将工作人员的所受剂量控制在规定阈值内。其次,建立辐射防护用品仓库。应急工作可以说是一项常抓不懈的工作,时刻准备的冲锋陷阵,而辐射防护用品在发生重大放射性泄露抢险中是必不可少的。为此要形成辐射防护设备添置方案,有计划的进行防护器材的更新换代,保证防护资源随取随用,这更需要对已有的防护器材进行维护管理,而不是放在仓库中睡觉,要定期进行检查,保持防护用品的有效性。第三,加强使用防护用品使用方法的传授。辐射防护用品不是日常生活中可以常见的,其配戴、使用技术性很强,需要专业人员的指导及训练,尤其很多防护产品是从国外采购,更需要专业技术人员的摸索。本人就有这样的经历,是2005年的某月连云港市消防护专业队的负责人拿着一个写着英文的包装袋找到我,问我这个产品的使用方法,当时本人也非常尴尬,虽然学过辐射防护,可这么专业的防护用品还是第一次见到,而且只是包装袋。

四、制订详细的培训计划

为了达到提高非辐射专业人员的的辐射防护水平,就要制订和建立一个最优化的辐射防护培训计划。计划包括:专业的授课人员、系统的辐射防护理论知识、严格的课时要求和考核办法、准确的个人防护用品使用、熟练的紧急自救和互救技能,还包括二至三年一次的轮训,使用权我们的专业队员在开展应急救援抢险时都能更好地保护自己。同时把辐射防护培训工作作为一项长期工作开展,即在场外应急工作中,把辐射防护培训与专业队的整组训练结合起来,排好年度实施计划。

参考文献:

[1]江苏省田湾核电场外应急计划[Z].

电离辐射的防护篇6

电脑、手机、安检门、微波炉．这些日常接触的物品究竟会不会辐射准妈妈并对胎宝宝造成伤害?准妈妈日常生活已经离不开电脑、手机等电子产品．但它们都会对准妈妈产生辐射，危害胎宝宝健康。准妈妈在生活中只有远离辐射，才能保证胎宝宝健康成长。

手机

辐射危害：

手机在正常工作时的辐射强度大约是200MG，并且手机在号码已经拨出而尚未接通时辐射最高，将达到600MG。准妈妈辐射安全范围远远低于手机待机水平，准妈妈长期使用手机、接受电磁辐射会影响胎宝宝正常发育，容易造成胎宝宝各种先天性疾病。

防护措施：

接听注意：手机接通后准妈妈不要立即接听，手机在呼出B寸与网络取得联系的最初几秒钟是电磁辐射最强烈的时刻。

手机天线：如果准妈妈的手机有天线，在通话时最好拉出采，信号越好辐射越小。长话短说：很多准妈妈有聊电话的习惯，准妈妈控制通话时间，做到长话短说。

禁挂胸前：很多准妈妈习惯把手机挂在胸前，手机在胸前会直接辐射胎宝宝，造成伤害。

电脑

辐射危害：

人体长期暴露在电磁辐射下，强度达到10mG，可使人体免疫力下降，若达到40mG，则会导致胚胎发育异常，导致胎儿畸形。电脑在工作过程中会产生高达150MG的电磁辐射，这严重超出了人体的承受范围，因此准妈妈长时间接触电脑会增加胎宝宝先天性心脏病、畸形等几率。

防护措施：

防护工具：准妈妈可以在电脑显示屏前放置一个防护屏或安全防护网，工作时穿上防辐射工作服等。

良好通风：准妈妈需要加强房间通风，通风能够降低辐射的危害。

户外锻炼：准妈妈经常做一些户外运动，接受紫外线的照射，锻炼可以增强准妈妈体质，增强对辐射的抵抗力。避免背对电脑：对于在机房上班的准妈妈，要尽量避免在电脑背后工作，电脑背后辐射比正面辐射更加强烈。

微波炉

辐射危害：

微波炉是一种电磁辐射比较集中的电器，在工作时会产生很强的电磁辐射，强度高达200MG。准妈妈长期使用会使室内电磁增加、辐射加剧，使室内成为高磁场，远远高于人体1MG的承受能力。

防护措施：