微波辐射对生物体的影响.ppt

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1、微波辐射对生物体的影响电磁生物效应研究的几个方面(1)生物体各部分组织对电磁波的反射、透射、散射及吸收等传播特性的研究；(2)电磁波与生物体耦合特性的研究；(3)能量在受照体体内的分布、沉积及引起的温度变化；(4)生物体生理、生化、遗传、行为等变化的现象和其机理以及这些影响与照射电磁波的频率、功率之间相互关系等的研究。1辐射容许值标准高频辐射和生物组织的相互作用，是多种参数的复杂函数。内部的电常数也是非均匀的。组织中内场的大小与照射场的参数、频率、强度、极化等有关，也与被照射物体的形状、大小、电参数有关，还与照射源与被照射物体的相对位置、附近的物体存在等有关。在剂量学中

2、，广泛采用比吸收率（SAR）来度量电磁辐射在生物单位组织中所感受的电场。2暴露在远辐射下，人体全身的比吸收率是频率和极化的函数比吸收率的空间分布是非常不均匀的。安全剂量是通过热效应的临界比吸收率加上安全系数后用比吸收率来表征的。手持收发信机的辐射剂量则要求作特殊考虑。微波场的特点及其对人体影响的复杂性，使得头部堆积的能量高度不均匀。3各国对微波辐射规定的标准我国电子工业部则曾根据对部分动物的实验及对微波工作人员的健康检查，于1979年提出了一个暂行标准，规定1天8h连续照射时最大辐射平均功率密度不得超过0.083mW/cm,而短时间间断照射，1天超过8h的情况下辐射量不

3、得超过0.3mWh/cm,在这种情况下最大功率密度也不允许超过5mW/cm，而且当功率密度超过1mW/cm²时还必须使用个人防护用具。1989年我国颁布的作业场所微波辐射卫生标准（GBI0436-89）4(1)连续波：1天8h暴露的平均功率密度为50µW/cm²，小于或大于8h暴露的平均功率密度按下式计算：(即日剂量400µW·h/cm²)式中，——容许辐射平均功率密度（µW/cm²）；t——受辐射时间（h）。5(2)脉冲波（固定辐射）：1天8h平均功率密度为25µW/cm²，小于或大于8h暴露的平均功率密度按下式计算脉冲波的非固定辐射的容许强度（平均功率密度）与连续波

4、相同。6肢体局部辐射（不区分连续和脉冲波）：1天8h暴露的平均功率密度为500µW/cm²，小于或大于8h暴露的平均密度按下式计算：7安全区和中间区场强波长单位容许场强一级（安全区）二级（中间区）长、中、短波W/m<10<25超短波W/m<5<12微波µW/cm<10<40混合W/m按主要波段场强；若各波段场强分散则按综合场强加权确定8中间区是指在该环境电磁波强度下长期生活、工作和居住的所有人可能产生潜在性不良反应的区域，该区域内不能建造疗养院、医院、学校和居民住宅，但是可以建造机关和工厂。超过中间区的标准区域只能种植农作物或者作绿化用地。安全区是指在该环境电磁波强度下

5、长期生活，工作和居住的所有人均不会受到任何有害影响的区域，因此该区域可以建造所有的人的活动场所。9微波辐射对生物体的影响微波辐射对人体的影响▲电磁辐射生物学机制▲微波电磁场对人体的益处▲微波辐射对人体的危害性及相应的保护措施微波辐射对动物的影响保护人类生存的电磁环境10电磁波与生物体相互作用的基本方程进入生物组织的微波的相位变化和衰减见式（1）~（3）（1）（2）（3）β——单位长度的相位改变；δ——穿透深度；——单位长度的衰减——生物组织的电导率11受微波辐射的生物体吸收的能量见式（4）~（5）SAR=（4）SAR=（5）——微波入射功率—微波穿透功率——微波反射功率

6、——生物组织的电导率SAR——吸收比率或总体能量吸收E——微波电场强度D——生物组织密度m——生物体产生的代谢热12热平衡方程见式（6）~（7）（6）t=（7）——比热W（Q）——生物体吸收微波能量产生的热t——体温增加ΔT度所需要的时间G——生物体体重M——实验生物体总质量S——生物体表面积——生物体表和周围空气温度的最初差值受辐射生物每单位体重的温度变化率——血循环散热——代谢产热率——微波在生物体内吸收比率——热传导散热——体表的散热13种类体重（kg）体表面积（m²）基础代谢率(kcal/m/c/day）代谢热（kcal）人651．8391038.4猫30．27

7、503．46猪0．80．0716751．01生物体的体重、体表面积、代谢热1kcal=4.19kJ14表征生物组织的电磁特性参数是ε、σ和μ，影响ε和σ大小的因素是电磁波频率和生物组织的温度及生物组织的含水量。水是生物体含量丰富的成分，它几乎组成人体体重的一大半，且不同年龄、不同组织器管含水量不同。一般说，含水量最高的生物组织，其ε和σ远远高于含水量低的生物组织。脂肪和骨骼是低含水量的组织；皮肤和肌肉是高含水量组织；由于各不同层次的组织和不同器官以及同一器官的不同部位，含水量不同，其ε和σ也各不相同。因此，必须知道器官，甚至同一器官的不同