作者:xx9xx
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https://www.zhihu.com/question/20972521/answer/26111166来源:知乎
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首先解决什么叫“辐射”。这个真的要谈的很深入需要用到量子力学的知识,好在我们不需要去搞那些,科学家已经帮我们下了一个定义。
科学家说话很绕,所以直接用百度百科的描述:辐射指的是能量以电磁波或粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外扩散。自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式被称为辐射。
绝对零度不存在,所以上面的话的意思是,自然界的一切物体都在时刻不停的辐射。我们作为物体也有辐射,高压线作为物体也有辐射。
上面的话还说明辐射的形式有两种,一种是电磁波形式,一种是粒子形式。注意,粒子形式基本上就是传说中的核辐射。前段时间南京丢了个放射源,那个东西就是能产生核辐射的玩意儿。辐射出的东西目前了解大概就只有阿尔法粒子,贝塔粒子,还有中子这几种。这个跟高压线一根毛的关系都没有。
剩下的绝大多数的辐射,其实是指电磁波的形式。电磁波,就是电场和磁场以波的形式移动并且传递能量。电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等等。其中伽玛射线也属于核辐射。可见我们生活的环境是充满了电磁波的。我们随时随地都处在电磁辐射之中。
这里面有一个问题还不太好理解,上面说自然界的一切物体都有辐射,难道说一个人、一块石头也会辐射电磁波吗?还别说,按照定义,一个人一块石头也会辐射电磁波,这种又叫热辐射,其实就是物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的传热方式。
所以说白了,辐射就是传递能量,世间万物无时无刻都在辐射。
谈论辐射的时候,谈论辐射大还是小,需要有单位。谈单位,对于中国人来说就是一个伤心的事情。
1864年,我们还在大清朝同治年间,英国人麦克斯韦就已经建立了完整的电磁波理论。23年后,1887年,德国人赫兹用实验证明了电磁波的存在,并且证明光就是电磁波的一种。于是,赫兹成为一个电磁波的频率单位。赫兹这个单位是指一秒内,波变化的次数,也就是频率。光速大家都知道,每秒30万公里,是个永远不变的数字,其实光速=频率*波长。
赫兹36岁就死了。
电磁波是电场和磁场以波的形式移动,所以很自然的可以通过电场或者磁场的大小来衡量电磁波的大小。电场的单位叫伏/米,磁感应强度的单位叫特斯拉。特斯拉也是一个牛哄哄的人物,跟爱迪生同时代的,爱迪生搞直流电,特斯拉搞交流电,生前被爱迪生压制,但是最终还是交流电大行其道。
基本上这几个单位,对于我们理解高压线这个问题就够了。其他还有一些辐射或者相关的单位,有些是针对粒子形式的辐射,有些是针对接收到辐射能量,什么伦琴、居里、西弗,就不说了,反正都是科学史上大名鼎鼎的人物。
高压线是交流电,频率是50赫兹,这个大家都能理解,我们家用的电器什么的基本上都是50赫兹。交流电当然能够产生电磁感应,但是这种电磁波的波长要多少呢,差不多要6000公里。6000公里的波长啊,基本上没人把这个当成电磁波了,这种电磁波要传递出去,至少要有一个6000多公里的天线。这是什么概念,从东北到海南也不过5000多公里,这种频率不可能传递出电磁波。当然,本体辐射还是有的,就是一开始说的作为物体一定会辐射的能量。
所以50赫兹有个特定的名字,叫工频电场。一般认为这种频率不会产生电磁波。但是它周围还是会有电场和磁场的。注意的是谈电磁波,就跟高压线的高压没太大关系了,220伏50赫兹也是一样的。高压线和所有家用电器一样,周围都会有电场和磁场。
工频,其实就是工业频率的简称。工频电场多大才能满足环境保护和公众安全保护的要求呢?
国际非电离辐射防护委员会(这个又出来一个新词,叫非电离辐射。其实可以理解成非电离辐射就是上面说的电磁辐射。电离辐射就是上面说的粒子辐射)向世界各国推荐了一个电磁场辐射的限制的导则。这上面是多少呢,电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过100微特斯拉。但是这个只是一个专业组织的导则,不具备强制性,各国都有自己的标准。
接下来就是见证奇迹的时刻:
美国的标准:电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过900微特斯拉
欧盟的标准:电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过100微特斯拉
日本的标准:电场强度不超过3千伏/米,磁感应强度没有规定
澳大利亚的标准:电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过100微特斯拉
英国的标准:电场强度不超过12千伏/米,磁感应强度不超过1600微特斯拉
德国的标准:电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过100微特斯拉
瑞士的标准:电场强度不超过5千伏/米,磁感应强度不超过1微特斯拉
中国的标准:电场强度不超过4千伏/米,磁感应强度不超过100微特斯拉
可见,中国的标准即使不是最严格的,也是相对很严格的,比大多数发达国家都严格。
高压线周围的电场和磁场有多大,这个大家可以买个设备自己测一下就知道了。不愿意的也可以看网上视频,专家、媒体、志愿者都有测试。
首先,要超过上面的标准其实不是一件容易的事情,就是把仪器凑到高压线旁边去测,也只有标准的十分之一。
工频电场的大小和距离的远近有巨大的关系,离高压线50米,电场和磁场的大小基本上就是环境的本体值了,不会比一台电风扇工作时的电场和磁场更大。
结论就是离高压线10米就不会触电,高压线没有通常理解的电磁辐射,高压线产生的电场和磁场离开50米就可以忽略不计。中国在这方面的标准比大多数发达国家都严格。
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