主题：辐射伤害知多少？（上） -- 沐右
这是去年发在科学松鼠会群博上以沐右为笔名的一篇科普文章（文章链接）。想起来拿到河里面看对大家有没有用。
文章里面的链接都按照原文在科学松鼠会上的样子保留了，只有在文末才是河里内部的链接。（上）里面有一个表格，在河里面不知道怎么才能贴的对一些，看着乱的话可以去松鼠会那边的网页上看。
有些做广告的嫌疑。
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我们生活的世界里有着各种各样的辐射：从穿越星系而来的宇宙射线、核电站的核燃料到家里的大理石地板砖，从医院的X光机到阳光里的紫外线，从手机、微波炉、高压线到电视台广播台的信号塔，辐射无所不在，到处都是可能成为人们畏惧辐射的对象。有些人对“辐射”非常恐惧，你甚至可以买到专门用来屏蔽无线电波的“防辐射孕妇装”、“防辐射床单”。还有各种诸如“木耳防辐射”、“仙人掌防辐射”、“瓶装矿泉水防辐射”、“喝酸奶防辐射”等等流言。那么，我们到底对辐射了解多少呢？这些防辐射的装备真的能防辐射吗？
我们关心的辐射，可以粗略地分成两类，核辐射和电磁辐射。这两种辐射并不是截然分开，核辐射里面的gamma射线也是光子能量比较高的电磁波[见文末备注]。
核辐射就是放射性元素产生的辐射，是携带很高能量的质子、中子、氦原子核、电子、光子等等。放射性元素会不断地发生衰变反应，变成另外一种物质并放出辐射，辐射的射线有三种：alpha射线（氦核）、beta射线（电子束）和gamma射线（高能光子）；原子质量比较大的放射性元素也会发生裂变反应（核电站或原子弹）放出中子或其他射线；较轻的原子核在一定条件下会发生聚变反应放出中子或者质子射线；而高能宇宙辐射在大气里面也会产生大量的次级辐射。我们日常生活中不会遇到聚变反应，裂变反应产生的射线一般也只有在核电站里才有，所以比较常见的是放射性元素的衰变射线和宇宙辐射。
核辐射=危险？
我们无时不刻不在受到各种核辐射。放射性元素衰变的三种射线里面，alpha和beta这两种射线在空气里面传播的距离都比较短，不近距离接触放射性元素对人体是没有影响的，“防辐射服”和普通的衣物对于人体外部的这两类射线都有一定的防护效果。但是实际上我们喝的水，呼吸的空气，里面都含有少量的放射性元素，比如空气里面有一定的碳14（beta衰变成氮14）、地下水和土壤里含有微量的氡，等等。所以实际上，我们体内就有相当量的放射性元素，给我们带来从内到外的核辐射。更不用提提穿透性很强gamma射线，还有从天而降的高能宇宙辐射在大气里产生的大量次级辐射。所谓的“防辐射服”并不能防范这些辐射，完全隔绝这些辐射是不可能也是不必要的。人们受到的这部分核辐射一般称为天然辐射或自然辐射（natural background radiation）。
某些情况下，在工作场所（核电站）或者生活中（发生过核爆或者核污染的城市）会在天然辐射之外接触到更多的辐射。只要人体受到的辐射量不超过一定的标准，比如说和天然辐射比较小很多，就可以认为是安全的。比如说，核电站里面的核裂变反应是与外界隔绝开的，并没有太多的辐射泄漏出来，而在核电站内部的工作人员一般会配备辐射剂量表，核电站周围的辐射也会受到监控，以此来保证工作人员和周围居民的安全。核电站对周围核辐射的贡献比天然辐射小的多，对核电站的恐惧是没有道理的（关于核电站的讨论：小蓟夏静好的《核电站安全吗？》）。
核辐射对生物体的伤害是怎么造成的呢？生物体内有大量的各种分子，分子内部的化学键一般键能为二到十个电子伏。核辐射的各种微观粒子带有的能量都比化学键的键能高，因此有一定的可能性破坏人体内分子的化学键，造成分子的性质改变。大部分情况下，细胞内的个别分子被破坏失去生理活性之后，或者整个细胞受损死亡后，会很快被人体分解吸收、重新利用，不会造成重大的伤害。核辐射对生物体的伤害在食品生产中用来常温杀菌，食品经过高强度的射线照射之后可以保证大部分的细菌被灭杀。治疗癌症的放射疗法（放疗）是另外一种应用，通过对癌变的部位进行高强度的辐射处理，使得癌细胞（也包括正常细胞）大量死亡，达到抑制癌症的目的。
在极少数情况下，这种伤害可能会造成细胞内染色体上基因的变化，如果恰巧是生殖细胞的基因被改变了，那么如果能够产生正常的后代，就有可能获得一些新的性状。太空育种、辐射育种就是利用高强度的辐射处理种子，然后从这些受到高强度辐射之后还能够发芽的种子里面筛选培育，获得性能比较好的新品种。因为天然辐射而产生的新基因、新品种在生物进化过程中也起到了相当重要的作用，从这个角度来说，维持一个低水平的辐射对于生物种群的进化和发展是有好处的。
当然，这种伤害也有一定可能会导致正常的体细胞基因发生变化，如果这种变化不能修复并且细胞仍然存活，就有可能出现细胞不受控制地复制的情况，就成了癌细胞了。因此，长时间接受较高强度的核辐射是有导致癌症的可能性的。但是，如果受到的辐射强度不大的话，就不用去担心。像前边说过的，日常受到的核辐射是不可能完全隔绝的，这样的危险总是难以避免，担心也没有用，没有必要过于恐惧。尽量避免接触强的核辐射就好了，比如说应该小心放射性超标的大理石地板、避免直接接触核材料。居里夫人因白血病去世，邓稼先因直肠癌去世，这可能和他们长时间接触放射性物质有关系。
下面的表格列出了一些跟生活相关的辐射数据，除特殊说明外，数据均来自[1]，不同来源的数据可能在细节上略有差别，不过大体的数量级应该是一致的。数据用来衡量辐射对生物体组织的伤害（剂量当量），单位是Sv（Sievert，译作西弗或者希沃特），一Sv等于一焦耳每千克，表格里面单位比较小，实际是毫（千分之一）Sv。从表格里面可以看出，除航空、采矿行业之外，高辐射行业的职工在工作中受到的辐射都比天然辐射小。核电站的工作人员每年受到的辐射是1.12mSv，核电站周围的居民受到的辐射一般认为比这小得多。了解这些数据，就很容易理解，对于核电站周围和乘飞机出行中的辐射没有必要担心。
每年受到的各种辐射： 有效辐射强度(mSv)
天然辐射/自然辐射（natural background radiation）: 2.4
医疗检查： 0.4（随医疗保健水平不同在0.04-1.0之间，2008年数据为0.6[2]）
大气核试验： 0.005 （高峰值0.15 出现在1963年）
切尔诺贝利事件： 0.002 （北半球平均值，1986年高达0.04，事故附近地区比较高）
核能利用（核电站）： 0.0002
高辐射行业职工每人每年受到的辐射:
核燃料处理： 1.8
应用核辐射的工业： 0.5
核能利用（核电站工作人员）： 1.12 （随技术的进步减小[4]）
国防： 0.2
医用辐射： 0.3
教育科研： 0.1
航空（飞行员和空姐）： 3.0 （另一个来源的数据:1.0-3.4 [3]）
采矿（不包括煤矿）： 2.7
煤矿： 0.7
矿物处理加工： 1.0
其他：
每次X光检查的辐射： 1.2 （根据[1]计算）
-----随部位、观察对象不同而不同： 四肢和关节，<0.01； 胸透，0.02；钡餐，3 [见表末注]
坐飞机一小时的辐射： 0.00425（根据[3]计算）
核电站周围： 0.001-0.02 [5]
注：关于X光检查辐射的数据，1.2mSv的数据是由[1]里面第七页表2世界每千人年X光检查次数和由此产生的年人均剂量计算而来，并不能完全说明每次X光检查的剂量。根据另外的数据来源（《从大亚湾核事件说起》文中的[5]），新加坡善达社区医院关于X光检查的说明文件里面第二页的表格，每次检查的辐射剂量随部位不同而不同，一般的检查辐射剂量较小，比如四肢和关节部位为小于 0.01mSv，胸透为0.02mSv；而某些特殊检查剂量较大，比如钡餐为3mSv。一般的X光检查相对于每年的天然辐射剂量并不显著，没有必要害怕。再者，X光检查是医疗需要的检查，是医护人员发现病症、治疗病症的必须手段，请遵医嘱。
（未完待续）
备注：光、电磁波和光子
振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播就形成了电磁波，gamma射线、X光、紫外光、可见光、红外光、微波、无线电波和长波无线电，这些都是电磁波。电磁波具有波粒二象性，光子就是量子化的电磁波，是电磁波能量的最小单位。在电磁波和物质相互作用时，物质只能吸收或者放出整个的光子。波长越长，频率越低，光子的能量就越小。可见光的光子能量在1.8电子伏（700纳米的红色光）到3.1电子伏（400纳米的蓝色光）之间。
参考：
1. 联合国原子辐射效应科学委员会，Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly，http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html
2. 联合国原子辐射效应科学委员会，Sources of ionization radiation, http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2008_1.html
3. J. C. Saez Vergara and R. Dominguez-Mompell Roman, The implementation of cosmic radiation monitoring in routine flight operation of IBERIA Airline of Spain: 1 Y of experience of in-flight permanent monitoring，Radiation Protection Dosimetry 136, 291 (2009).
4. Byoung-il Lee et al., Radiation dose distribution for workers in South Korean nuclear power plants, Radiation Protection Dosimetry 140, 202 (2010).
5. 《核辐射》，中国辐射探测网，http://www.raydetect.com/article/080525115757.html
感谢水龙吟、fwjmath、Sheldon、Albert_Jiao、Lewind和Ent对本文的帮助，在成文过程中在新浪微博上受到了方舟子的启发，在这里表示感谢。
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2010年10月23日，广东大亚湾核电站发生了“一级核电站运行事件”，发现核反应堆的余热排出系统（又称为辅助冷却系统）管道发生泄漏，但四天之后才通报外界，引起了一定的质疑 [1] 。 那么，这次事件有多严重呢？核事故有多可怕呢？
在《辐射伤害知多少？（上）》里面，我们简单地介绍了核辐射的种类、对人体造成伤害的原理，并通过数据的对照，说明了大家对天然辐射（自然辐射）、乘飞机出行中多受到的宇宙辐射、正常工作的核电站辐射并不用太过担心。每年我们受到的天然辐射就达到了2.4mSv，随着地理位置的不同，地表氡含量的不同， 这个数字一般可能在1-10mSv甚至更大的范围内变化 [2] 。 与此相比，正常工作的核电站并不会给我们带来辐射量上的显著变化。
不过呢，俗话说的好，“马有失蹄”，即使技术再先进，管理再严格，包括核燃料处理、核电站、核废料掩埋、工业和医学核应用等和放射性材料有关的人工的核设施也会因为某些技术故障或者人的疏忽而发生意外，而这些意外往往会引起公众的恐慌[1,3]。在这些设施里面，核电站因为在设计上就是为了可控地从驱动原子弹爆炸的核裂变反应里面获取能量，而且历史上曾经发生过切尔诺贝利事故这样极其严重后果的核泄漏，更是部分人心目中的“不定时炸弹”。实际上，核电站并不能像原子弹那样爆炸，并且发生严重的核事故的几率极低（拓展阅读：小蓟夏静好的《核电站安全吗？》）。比较起来，核电站比其他的能源来源都要安全[4]。
说它安全，不是说核电站不会发生事故，而是说从设计、建造到日常运营都有严格的安全设定，而且对于可能发生的各种事故都是有所预计有所准备的。就像地震的分级一样，核事故也有表明严重程度的分级。下面的表格是我翻译的《国际核事故分级表》[4]，希望能对大家理解核电站的安全性有所帮助。表中列出了 1-7级事故的分级标准，每高一级事故的程度大约严重十倍。所有程度非常轻没有任何危险的事件都被包括在0级里面，1级是“异常情况”，这次大亚湾核电站发生的是一级事件，反应堆辅助冷却系统的管道出现三条微细裂纹[1]，发生的是一级核电站运行事件，在分级表上被认为是对周围的居民和环境没有影响，泄漏发生在安全防护系统之内。按照《国际核事故分类表》，1-3级的严重程度并不够“事故”的标准，被归类为“事件”，而4-7级才真正被称为“事故”（切尔诺贝利事故就是7级事故）。再者，按照新闻里面的说法，这次事故导致每名工作人员吸收的辐射不多于2mSv（1Sv=1焦耳每千克）[1]。这个数字远低于国际标准里面核电站工作人员每年最大允许的辐射剂量（50mSv，国家标准也是这个数字），也远低于核电厂标准里面每年20mSv的年最大辐射剂量，可以认为对身体并没有危害，属于一级事件里面的“安全部件有微小问题”，并不严重。事发之后广东省在核电站周围的辐射监控点以及香港对空气中辐射的监测也都没有发现任何异常。从表里面也可以看出，0~1级事件对核电站周围的居民和环境没有任何危害，而考虑到向公众通报则有可能引起不必要的恐慌，按照国际惯例是不需要通报的。日本于2000年6月颁布了《核灾害事件应急特别法》(日文为“原子力灾害对策特别措置法”，简称“原灾法”)，规定，发生国际核事件分级表(INES)2级或2级以上的事故，都必须及时在互联网上用日文和英文公布，而一级事件是不包括在内的。
[注释]：表里的标准是并列的，有一条符合某一级的标准即为那一级的事件。比如说，1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生了放射性物质外逸的重大事故（5级），由于一系列的故障和管理、操作的失误，反应堆堆芯冷却系统被错误地关闭，导致了堆芯融化。由于反应堆的几道屏障工作完好，没有任何伤亡，在事故现场仅有3人受到了略高于半年容许剂量的辐射。虽说周围有约 20万居民撤出这一地区并且引发了全美各地的恐慌，但是对核电厂附近的民众实际上增加的辐射剂量相当小，它符合5级事故的“反应堆堆芯严重受损”的标准，主要的损失是经济上的。参见这里和这里。
细心的朋友们可能注意到，新闻里面提到这次泄漏的辐射相当于20次x光的剂量，根据新闻里面给的数字[1]，算出的一次x光检查对应的辐射是0.1mSv，而在《辐射伤害知多少？（上）》里面我们提到的一次医用x光检查的平均辐射是1.2mSv。这两个数字并不矛盾。实际上，随部位的不同，医用x光检查的辐射剂量是不同的，根据新加坡善达社区医疗（SATA Common Health）的数字，一次医用x光检查的辐射从最低的小于0.01mSv（四肢肢体及关节）到最高的3mSv不等（钡餐）[5]。数字之间并无矛盾。
对于机场、地铁站的行李检查用的x光安检仪来说，首先，辐射只作用在行李上，对人体是没有辐射的，而且x光也不能留在行李上等待人的吸收。再说，安检仪用的辐射剂量一般要比医疗用的剂量要小，即使泄漏出一点也对人体无害。科学家们有时候会比一般公众更关心安检仪的辐射问题：在干细胞研究领域里，有时候需要在不同国家之间转运干细胞样品，而样品要放在手提行李里面接受x光机的检查，那样品会不会坏掉啊？经过科学家统计研究，每次行李行李安检过程中，受到的辐射是约0.0015mSv，对样品没有危害[6]。根据这个数字，我们可以相信，即使把乘客像《幸福终点站》里面的维克多那样塞进x光行李安检仪里检查，对于人体也是完全无害的，甚至说天天从行李安检仪里面过，一年增加的辐射量也不到0.6mSv，跟天然辐射的数字比较起来也是不值得担心的。
随着经济生活的进步，人类对能源的需求越来越高。作为当前能量主要来源的煤炭、石油和天然气储量有限，总有耗尽的一天；水电清洁干净，但是总量实在有限；而我们寄予厚望的太阳能、风电目前成本还相对过高，还不能大规模地应用。核能作为清洁、干净、环保、安全的能源方式，是目前人类解决能源问题的必然选择，世界上很多国家和地区都有不少正在建设或者计划建设的核电站[7]。只要核电站的选址、建造、运营满足一定的标准[8]，对于正常建造的核电站，完全没有必要恐慌。实际上，很多国家的民众都对核电站有所担心甚至谈“核”色变，比如说美国医院里面的“核磁共振成像”就被称为“磁共振成像”，避开“核” 这个恐怖的字眼。实际上多了解一些关于核电站各个方面的知识，就能够很大程度上缓解这种因为不了解而产生的恐惧情绪。
参考：
1.文汇报，《大亚湾再漏核电 工人如照20次X光》，http://trans.wenweipo.com/gb/paper.wenweipo.com/2010/11/16/HK1011160013.htm
2. 联合国原子辐射效应科学委员会，Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly，
http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html
3. 南方都市报，《谣传钴60爆炸 杞县群众忙逃离》，http://gcontent.oeeee.com/6/9a/69a5b5995110b36a/Blog/a3a/4acd62.html
4. 世界核能协会， Safty of Nuclear Power Reactors, http://www.world-nuclear.org/info/inf06.html
5. 新加坡善达社区医院（SATA Common Health）, Safty Radiation Exposure in X-ray Examinations, http://www.sata.com.sg/upload_doc/Safety%20Precaution.pdf
6. Andreas L. Petzer et al., Breaking the rules? X-ray examination of hematopoietic stem cell grafts at international airports, Blood 99, (4632), http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/reprint/99/12/4632.pdf
7. 世界核能协会，Worldwide reactors under construction, http://world-nuclear.org/NuclearDatabase/rdresults.aspx?id=27569&ExampleId=62
8. 国家环境保护局，《中华人民共和国国家标准-核电厂环境辐射防护规定》， http://www.zjepb.gov.cn/UPLOAD/EPStandard/z276.pdf
《辐射伤害知多少？（上）》那篇文章之后，有很多朋友们参与讨论，提到了大亚湾核电站的事情，所以才写了这篇文章，在这里多谢在群博上参与讨论的朋友们。
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说完了核辐射，我们再来说说电磁辐射。顾名思义，电磁辐射就是电磁波的辐射，振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播就形成了电磁波，可见光就是一种电磁波，还有我们日常提到的x光、紫外线、红外光、微波还有无线电波，这些都是电磁波。电磁波具有波粒二象性，可以看作波，也可以看成一个个的光子，波长越短，光子能量越高[见备注]。在某些情况下，电磁波可以对生物体造成伤害，人们也经常会对日常生活中的各种跟电有关的设备安全性产生怀疑。那么，电磁波究竟有可能对人有什么伤害呢？
电磁波对人的伤害，简单来说有三种：（1）跟《辐射伤害知多少？（上）》里面介绍的核辐射一样，波长很短的gamma射线、X光、紫外线甚至短波的可见光这样光子的能量高于分子化学键键能（2~10电子伏）的电磁波，可以破坏蛋白质和DNA等分子，造成伤害并有一定的可能诱发癌症；（2）一些能被分子吸收的光，比如可见光、红外光和微波（包括微波炉里面的辐射），如果高强度高的话，可以加热人体造成烧灼伤害；（3）高强度的无线电波可以在人体内形成感应电流，对神经系统和内脏的正常工作造成影响。
电磁波波谱，从左到右，波长逐渐变长，光子的能量逐渐减小。
（1）高能光子辐射
在《辐射伤害知多少？（上）》里面提过，核辐射里的gamma射线是一种波长很短光子能量很高的电磁波。而包括中子射线、alpha射线、beta射线、gamma射线等核辐射，再加上X光，这些可以统称为电离辐射。因为这些射线都有可能引起物质的电离。这些射线因为单个粒子的能量远高于分子的化学键能，可以破坏分子，造成伤害，引起变异甚至诱发癌症。比如说，做过躯干的X光检查之后医生有时会告诫在下面几个月的时间内不要怀孕，就是为了避免因为x光的辐射导致婴儿的畸形。紫外线和波长较短的可见光的光子能量也大于某些分子的键能，它们并不能透过人体，但是也可能对皮肤造成类似的伤害。最近一些年，美国人颇为推崇晒成小麦色的皮肤，为了拥有健康的肤色，很多人在强烈的阳光下暴晒、或者用紫外线灯照射自己。我所在的地区地处高原、日照强烈，好多美国人又喜欢暴晒，所以是美国皮肤病、皮肤癌高发的地区。为了避免紫外线的伤害，在强烈阳光下活动的时候应该涂抹防晒霜（为数不多的一种靠谱的防辐射产品）。
（2）可见光、红外和微波辐射：从阳光到微波炉和手机
对于大部分可见光甚至更低频的红外、微波辐射波段，由于光子的能量比分子间化学键的能量小，是不可能破坏分子结构的。如果波长合适（主要是红外光），能够被分子吸收（跟分子的振动或者转动能级恰好匹配），那么分子会吸收这种电磁波而使得分子运动变得剧烈；而微波波段的电磁波能够驱动某些极性分子（分子内部有带正电和负电的部分）做振荡运动，使得分子之间互相碰撞，也会加剧分子的运动。总之，就是在这一波段的电磁波的作用下将会使得人体温度升高，有可能造成烧灼的伤害。太阳光汇聚起来可以引火做饭，就是因为可见光的波段能够被物质吸收产生热量；微波炉就是利用电磁波驱动水等极性分子振荡运动以加热食物（拓展阅读：云无心的《微波炉的那些传言》）。
室温下物体黑体辐射强度随着波长的变化。
另外，一切物体都在不断地向四面八方辐射各种波长的电磁波，这就是“黑体辐射”的物理知识。辐射的不同波长电磁波的能量分布服从普朗克提出的黑体辐射定律。我们日常所见的一切，包括房子、车子、票子、还有每一位帅哥靓女等等，都在不停地以电磁波照射着周围的一切，也持续受到着周围一切的黑体辐射。按照室温计算（300开尔文，27摄氏度），我们辐射的电磁波强度最大的波长是约十个微米，处于红外光的范围里（见上图），每平方厘米的皮肤每秒钟辐射出的电磁波总能量为0.046焦耳。显而易见，低强度的红外光辐射对人体是完全无害的。值得注意的是，人的眼睛看不见红外线，但是会被高强度的红外线烧伤。
一般的微波炉工作频率是2.45GHz（1G等于十亿）[6]，无线网络（WIFI）的无线路由器工作频率一般是2.4GHz（也有5GHz的） [7]，3G网络的频率在1.7-2.4GHz之间[8]，而手机的信号频率在0.8-0.96GHz之间和1.71-1.85GHz之间[8]，在这些频率范围内，辐射对人体的伤害表现为热效应。电磁波通过驱动极性分子（主要是水）做振荡运动，使得分子之间互相碰撞，加剧所有分子的运动，表现为温度升高。对于像部分食物或者生物体这样含水多的物体，这个波段的穿透深度基本上在厘米量级（温菜的时候有时表层热了，下面还凉着），所以如果你没有感觉到皮肤发热或体温上升，那么就完全不用担心这个波段的辐射伤害。总之，在从可见光到微波波段的电磁辐射里面，如果没有闻到烤肉的味道也没有觉得体温升高太多的话，就不用担心电磁辐射的伤害。
尽管说从物理上来说“手机致癌”的说法并没有道理，但是必须承认，关于手机致癌的讨论并没有定论。在很多国家都有关于手机致癌的传言，也有不少或正或负的关于手机是否致癌的研究，然而一直都没有明确的论断。世界卫生组织国际癌症研究所（IARC）展开的全球迄今最大规模的手机安全研究显示，使用手机与脑癌之间没有明显联系[9]。关于“手机致癌”的问题，读者们可以参考阅读科学松鼠会的资讯《大规模“手机是否致癌”研究结束，未得出结论》[10]，以及松鼠奥卡姆剃刀关于手机辐射的文章《手机辐射对人体健康没有危害》[11]。我个人并不认为手机辐射有致癌的可能，但是长时间使用手机聊天对身心健康和手臂关节是不好的。
（3）波长更长的无线电波
对于波长更长的无线电波和长波无线电，包括广播（FM/AM）、高压输电线和变压器（50Hz）、和大部分家用电器（50Hz），要担心的是感应电流的危害。大家知道，导体在交变的电磁场里面会产生感应电动势和感应电流，而人体可以看作导体，在电磁场里面也会产生感应电流。虽然说感应电流也有热效应（电磁炉），但是对于正常环境下的人体来说这个热效应不会造成太大的影响（那需要的感应电流太大了）。但是，我们的神经系统和内脏器官的正常工作是需要生物电信号交流和控制的，如果感应电流超过一定的强度的话，会有可能干扰神经系统和内脏的工作，使人感觉到不舒服。不过，电流对于人体的影响是需要高于一定的阈值的，低于阈值，人体是不会有感觉的。因此，对于天线、电视塔等强辐射源，只要我们离开他们适当的距离，使得电场磁场低于一定的值，就不用担心这个问题 [12]；对于像高压输电线、变压器还有一般的家用电器这些不是为了辐射电磁波而设计的设备，正常使用情况下的辐射是不会对人体造成危害的，不应该担心。
根据《电子设施保护条例实施细则》规定[13]，各级电压导线边线在计算导线最大风偏情况下，距建筑物的水平安全距离如下：1千伏以下为1.0 米，1千伏至10千伏为1.5米，35千伏为3.0米，66千伏至110千伏为4.0米，154千伏至220千伏为5.0米，330千伏为6.0 米，500千伏为8.5米。各种高压输电线，包括高速铁路、公共交通用的高压输电线，只要保持适当的距离，就不会对人体造成损伤。有一个流传甚广的“高压线导致白血病”谣言，里面提到“牛津儿童癌症研究中心的杰拉尔德·德雷珀博士说，他领导的小组研究了3.5万名在1962年至1995年间患白血病和其它癌症的儿童，结果发现居住在高压线下周围100米以内的儿童患病几率略微大些”[14]。是否真有“杰拉尔德·德雷珀博士”其人姑且不论，这种能够只研究患癌症的儿童就可以得出患癌症几率的研究方法是值得大家警惕的。还有流言提到高压线附近的磁场会致癌，甚至煞有介事地说磁场高于零点几个微特斯拉（百万分之一特斯拉）就有很高的几率致癌，耸人听闻而又不值一笑。因为实际上地球表面的地磁场的强度就有约为50多微特斯拉，身处其中的我们大部分都健康生活，在这个基础上增加一点点或者减少一点点，除了有可能影响某些依靠磁场导航的鸟类外，对生物体的生活不可能有任何影响。
一些关于“防辐射”的流言
值得强调的是，只有单个粒子的能量高于分子键键能的辐射才有很小的可能伤害DNA甚至诱发胎儿畸形或者癌症，其他的包括大部分可见光、红外、微波、无线电波等等都不可能诱发胎儿畸形或者癌症。流传的“高压线导致白血病”、“手机辐射导致胎儿畸形”等等，都是没有任何根据的谣言，没有科学证据的支持。所谓的“防辐射孕妇装”、“防辐射床单”、“防辐射手套”还有“防辐射围裙”等等，往往是通过在纺织物里面织入金属丝来屏蔽无线电波，并不能够阻止电离辐射等对人体的伤害，根本不能达到声称的“防止胎儿畸形”的效果；而要完全屏蔽在低强度下对人完全无害的微波和无线电波波段的辐射，需要把整个身体都包裹在金属里面才行。
而对于所谓在电脑旁摆放“防辐射”的仙人掌和瓶装矿泉水，没有任何理由相信他们能够达到“吸收电磁辐射”的效果。也没有任何理由相信木耳和酸奶等食品能对核辐射或者电磁辐射的效果产生任何的影响，虽然它们很好吃，并且从某些角度来说对身体也很有好处。
备注：光、电磁波和光子
振荡的电场和磁场在空间中以波的形式传播就形成了电磁波，gamma射线、X光、紫外光、可见光、红外光、微波、无线电波和长波无线电，这些都是电磁波。电磁波具有波粒二象性，光子就是量子化的电磁波，是电磁波能量的最小单位。光子的能量和电磁波的波长成反比，比如说，波长最短的gamma射线光子能量高达百万甚至数亿电子伏，医疗和安检用的x光光子能量一般在数百到上万电子伏，紫外光的能量一般在数个到数十电子伏，可见光的能量在1.8（700纳米的红色光）到3.1电子伏（400纳米的蓝色光）之间，红外、微波和无线电波的光子能量就小的多。在电磁波和物质相互作用时，物质只能吸收或者放出整个的光子。
参考：
1. 联合国原子辐射效应科学委员会，Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly，http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html
2. 联合国原子辐射效应科学委员会，Sources of ionization radiation, http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2008_1.html
3. J. C. Saez Vergara and R. Dominguez-Mompell Roman, The implementation of cosmic radiation monitoring in routine flight operation of IBERIA Airline of Spain: 1 Y of experience of in-flight permanent monitoring，Radiation Protection Dosimetry 136, 291 (2009).
4. Byoung-il Lee et al., Radiation dose distribution for workers in South Korean nuclear power plants, Radiation Protection Dosimetry 140, 202 (2010).
5. 中国辐射探测网，《核辐射》，http://www.raydetect.com/article/080525115757.html
6. Michael Vollmer, Physics of the microwave oven, Physics Education 39, 74 (2004).
7. 维基百科-无线网络（英文版），http://en.wikipedia.org/wiki/Wifi
8. 中华人民共和国工信部，《关于第三代公众移动通信系统频率规划问题的通知》，http://www.srrc.org.cn/NewsShow1364.aspx
9. The INTERPHONE Study Group, Brain tumour risk in relation to mobile telephone use: results of the INTERPHONE international case-control study, International Journal of Epidemiology 39, 675 (2010). http://ije.oxfordjournals.org/content/early/2010/05/17/ije.dyq079.full
10. 科学松鼠会，《大规模“手机是否致癌”研究结束，未得出结论》，http://songshuhui.net/archives/38012.html
11. 奥卡姆剃刀，《手机辐射对人体健康没有危害》，http://view.news.qq.com/a/20090929/000013.htm
12. 环境保护部、国家质量监督检验检疫总局，《中华人民共和国国家标准-电场、磁场、电磁场防护规定》（征求意见稿），http://wenku.baidu.com/view/a25fcfc30c22590102029d5a.html
13. 中华人民共和国国务院生产办公室、公安部，《电力设施保护条例实施细则》，http://www.sgcc.com.cn/fgbz/dlfg/37303.shtml
14. 中医血液病网，《高压线与白血病的关系》，http://www.axueye.com/2009/News_View.asp?NewsID=2536
感谢水龙吟、fwjmath、Sheldon、Albert_Jiao、Lewind和Ent、Fujia和游识猷对本文的帮助。
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或许我不应该把几个帖子都在一天之内贴出来，细水长流是不是更好一点？
关于辐射的传言太多了，各种声称防辐射的产品也太多了。关于辐射的科普文章也很多，但是辐射的谣言依然铺天盖地，各种声称防辐射的广告还是卖的热火。
防辐射最常见的一个传言，就是仙人掌了吧。不知道是不是因为仙人掌能生活在沙漠这种恶劣的环境里面，电脑前的白领、怀孕的孕妇、淘宝的商家等一起把它塑造成了能够吸收电脑辐射的神物。曾有老婆怀孕的朋友抱怨说他老婆打算怀孕，所以家里面到处摆满了仙人掌，他据理反对，被他老婆和父母一起教育。
关于仙人掌的辟谣，可以看看科学松鼠会的Albert_Jiao写的这篇文章：《洗脸+仙人掌，防电脑辐射？》。
根据这几篇关于辐射的文章，网友@能靠点儿谱吗整理了一张各种辐射危害的图。果然我是不善于总结归纳的人啊。
现在是个信息量比照以前要爆炸的时代,却也是一个相当容易让人无知的时代.
我猜作者说“分子”的时候实际在想的是核酸和蛋白质。没错，可见光的能量对破坏核酸和普通蛋白质的共价键当然是不够的。
但是如果说“分子”和“化学键”，可见光的能量当然是足够破坏某些化学键的，不然光化学反应怎么发生呢？最简单的例子，光合作用（一连串氧还反应）和人眼睛看到光（11-顺式视黄醛变成全反式）都是可见光激发的光化学反应。
至于为什么地球生物可以适应可见光甚至一定强度的紫外光，而不被其所害，这应该更多是地球生命在地球这个特定环境演化和适应的结果，而不是因为可见光能量太低不够打开分子。
另外说到微波如果没有强到产生可感知的热效应就不必担心，我感觉这个话说得太满。人毕竟还是个挺复杂的东西。国家指定手机辐射标准显然不是根据热效应来的。只要说手机辐射那个强度很弱就行了。
文章挺好，现在社会上胡说八道吓唬人的东西太多了，很需要这样的辟谣文章。
说“破坏”分子结构的时候，其实是想说破坏那些正常生理活动中不应该被破坏的分子，从而导致生物体内的分子变性、失活。这里没有考虑正常生理功能里面利用光的一些化学反映。
不是太严谨。
微波和热效应的说法，一个是从物理上来说，对于水等极性分子在微博下热效应是一个主要的效果。另外一个，也是提供一个能让大家理解并判别的标准，以免对手机、无线网的辐射产生不必要的担心。目前关于使用手机对人体影响的研究结果里面，并不支持手机对人体有害的结论，但是结果还不能严格从医学追踪实验的角度来排除。我理解的微波对人体的害处基本上是热效应，或许有其他我不清楚的作用机理也是有可能的。
这些氢键是维系核酸和蛋白质生物功能的必要条件，一旦破坏也是有损伤的。但氢键的键能就可能很低了，到微波甚至以下级别都有。
这伤害人也不轻啊。
属于特种心灵伤害，如果发出眼光的人心怀龌蹉的话，伤害等级+2
在核酸和蛋白质里面，氢键的数量非常多，这些氢键维持整体的形状。
而氢键的能量比较小，一般是0.1个电子伏的量级，正常温度下（0.026eV）的热扰动足以破坏一部分氢键的存在。所以并不是所有氢键都是连着的，而是整个体系里面，氢键不停的断裂又不停地连接，平均起来绝大多数氢键都是连着的，维持整个体系的形态基本不变。
所以不用担心某一个氢键会因为辐射什么的出问题。但是温度升高的话，就会把蛋白质给弄坏了。
由于大多数辐射的能级比氢键高很多，一个光子在路径上产生的电磁效应足以破坏大量的氢键，从而破坏大分子的几何结构。人的皮肤有很多色素隔绝太阳光中的大部分，其目的就是防止辐射进入体内大量破坏大分子结构。但太阳光中不占主导的微波等辐射，皮肤并不能吸收，其穿透效应比较好，就可能在体内形成破坏。
阳光里面的波长比可见光长的部分穿透深度有多少，对人体伤害有多少，我觉得不是太好去查这个数据。但是，长期进化的结果来说，人体对这部分伤害（如果有的话）是有准备的。
另外，氢键的能量是相对比较小，0.1eV对应的是10微米的辐射，有可能影响氢键的光子对应波长要在10微米以下，这一段是红外光的部分，主要表现为热效应。这个也是人感觉比较灵敏的范围，是否靠近火炉，不用眼睛看就能判断的。
而比10微米波长长的多的辐射，才是我们一般担心的电器、手机、无线网等的“电磁辐射”。这些部分除非强度非常高，否则是不会对氢键的存在产生影响的。
看你的文章，是‘科学理性’主导了。但是在现实中遇到真实的选择的时候，你会怎么做呢？比如买房子的时候，20米外就有高高的高压输电线，或者1km之外就有个核电站，你心里会不会打鼓呢
另外关于核电站的安全性，个人觉得你说的不太完全。的确单个的核电站发生重大事故的概率很小，但这不能说明核电就安全了。比如切尔诺贝利核电站事故，就是那个微小概率在所有核电站这个大集合意义上的实现。所以在分析核电站是否相对安全的时候，应该把比如历史上所有核电站造成的人员损失或者癌症的总数除以核电站发的所有电量，然后去和别的类型的电站的类似数据比较，比如所有水电站垮坝淹死的人除以水电站的发电总量。这样才有意义。打个比方就是单个汽车车祸死人的概率很低，否则就没人开车了；但这不等于说，汽车这种交通工具很安全，因为每年都在这个东西上面死非常多的人。
此外关于核电站事故报告，科学松鼠会那个文章的内容和你的内容似乎有出入。看你的意思是有些可以公开有些则不必，但是那个文章是这么说的：
【在法国以及世界核电界，已经建立起了一种核电厂特有的企业文化———无论哪个环节、哪个人出何种程度的安全事故，绝不追究责任，而是鼓励及时报告，再由管理者向政府主管部门和公众通报，决不隐瞒。】
难道应该非理性、感情主导？
“20米外就有高高的高压输电线，或者1km之外就有个核电站”前者可能不符合中国或者美国的电气设备安全规范，后者肯定不符合核电站的安全规范，一般核电站要设几公里的安全区的。不过我对核电站并不觉得害怕。
说句老实话，核电站的安全设计冗余度很高
想发生严重的核事故也不是一件容易的事情（设计中要考虑到阶级敌人故意搞破坏的）
发生最严重核事故的切尔诺贝利，从核电站设计（用了最不安全的工艺而且连两层外壳也没有搞），到员工操作（仔细看事故进程的话，会发现里面是一个错误接着一个错误），最终才酿成大祸。从那以后，大家吸取了教训，核电站的安全设计和操作规范是非常非常严格的。
美国虽然发生过三里岛事故，但是后果并不严重，只有几个工人受到了略高于半年的容许剂量的照射。有一个美国教授在回答类似问题的时候，是这么说的，“切尔诺贝利是一个设计极其不合理并且由一群喝高了的苏联牛仔运营的才出的问题，几十年来在美国的核电设施运营中，从没有因为核事故而死过人。”
我觉得我们中国完全可以讲这个话，我们的核电操作记录上并没有发生过严重事故，虽然可能有些人不会认同我们的技术信心或者说管理信心。
了解核事故是怎么一回事，下次看到核事故的新闻报道的时候，我们就知道，“哦，只是一件小事情，连核电站的员工都不会受到很强的辐射”，那我的目的就达到了。