[题记] 本文仅从物理学角度讨论如何使用防辐射服,至于孕妇是否有必要穿防辐射服,不在本文讨论范围之内,因为讨论“是否有必要穿防辐射服”,涉及的生物学知识远过于物理学知识,这非我所能,也就不献丑了。可是,鉴于当前国内防辐射服基本是孕妇必备物品之一,也许此文给出比较符合物理学原理的使用方法,会使得使用防辐射服的正面意义(如果确实客观存在的话)更大一些。
对孕妇而言,杜绝电磁辐射对胎儿可能伤害的一个比较常用方法就是穿上防辐射服。大多国人都这样认为。
源于央视的报道,最近关于孕妇用防辐射服是否有用,媒体和民众的讨论非常热烈。鉴于此事涉及千家万户,这里谈谈我的看法,以便在我的知识范围内澄清一些疑问并给出可能的解决建议:
与日常生活密切相关的两个电磁波辐射源有微波炉、手机。它们的工作频率分别为2 450MHz(微波炉)和900/1 800/1 900MHz(手机)。由于水分子的共振频率在2 450MHz附近,微波炉中微波发生器发出的微波频率定在2 450MHz可以很容易让水分子共振,故使用微波炉可以很方便地加热食物。我们知道(成人)人体体重的(约)70%都是水,这个频率的微波同样可以让人体内的水分子发生共振,有人据此类推,孕妇腹中脆弱的胎儿也因此而可能受到这种微波的伤害。这个逻辑很好理解。鉴于手机的工作频率比较接近水分子的这个共振频率,源于同样的原因,手机辐射亦会对孕妇腹中胎儿有害。
鉴于上述事实,防辐射服孕妇装也就应运而生,孕妇们希望靠它来阻挡各路电磁波的入侵。
接下来谈一下防辐射服的工作原理,其实不复杂:利用服装面料中的金属纤维网络阻挡外界电磁波(这里主要指微波)的入侵。物理机制如下:频率为2 450MHz的微波的波长约为0.122m;900/1 800/1 900MHz的波长分别大约为0.333/0.167/0.158m),远大于金属纤维网络的网格大小,故而在微波的“眼中”,这些金属纤维网络近似为一张密不透风的“墙”,入射过来的微波全被反射回头,从而无法进入人体。需要补充的是,如果入射电磁波的波长很小,例如做胸透时的X光,如果这些金属纤维网络的网格尺寸大于X光的波长(X光波长大约为10-8~10-11m),那么,它就无法用于屏蔽X光,也就是说,多数防辐射服不能屏蔽X光。幸运的是,X光在日常生活中很难遇到,本文只探讨日常生活中无处不在的微波的波长范围,推广一些,也可以把波长稍长一点的无线电波和波长稍短一点的红外波的一部分包括进来。
另外,由于这些金属网络由特定的金属构成,特定的金属往往对特定频率的电磁波吸收很强,由于日常生活中电磁波的频率范围很广,这种基于单频吸收的防辐射机制,与基于金属纤维网络屏蔽的防辐射机制相比,前者防辐射效果很弱,故此处忽略这种与吸收有关的防辐射机制。
至此,防辐射服的工作原理已经解释清楚,那么“问题”也就来了:身体外面的微波确实被防辐射服挡住,无法侵害腹中的胎儿(高兴!),但是,从衣服的开口处(例如袖口和领口)入射进来的微波怎么办?答案是这些微波进来就很难出去(伤心!),而且容易越积越多——如果出口较窄的话。原因很简单:基于同样的屏蔽原理,防辐射服会阻挡这些已经进来的微波离开,结果也就导致这些微波在防辐射服里面做N次反射、折射,直到被人体(含胎儿)吸收干净或从开口处出去。显然,根据已有的逻辑,这对孕妇腹中的胎儿非常、非常不利!
上述“问题”的存在,直接导致当前媒体议论的焦点:防辐射服不仅不能防辐射,而且有害。
那么,怎么办呢?(www.xing528.com)
对孕妇的建议如下:
(1)远离电磁波辐射源,如微波炉、手机等。原因不言自明。
(2)如果一定要购买防辐射服,不要选圆桶状,而是选择片状的(如果不懂这句话的意思,想一想肚兜是什么样子),只要遮住腹部即可。原因就是筒状的衣服导致了上面所说的“问题”,而片状的衣服既解决了这个“问题”,又可以挡住从腹部正面入侵的微波,至于从其余方向入射来的微波,因为有母体的吸收(母体含有大量的水,可以自然而然地吸收掉相当多的微波),影响到腹中胎儿的可能已经显著降低。至于为什么选择遮盖腹部正面呢?原因很好理解,微波从腹部正面入射,在到达胎儿之前、经过母体的路程相对于其他方向入侵的微波而言要短得多,故被吸收掉的微波也就较少,从而更容易让胎儿受到微波入侵,所以不妨选择把这个方向的微波挡掉。
(3)如果已经购买了圆桶状的防辐射服,根据上(2)的建议,如何穿或如何改,你懂的。
对相关厂商的建议如下:
现有的防辐射服(孕妇装)基本都是筒状,建议生产片状的防辐射服,帮孕妇遮住腹部正面,以便可以把微波侵害降至最低。
[补注] 本文在阐述电磁波与人体相互作用时,只详细介绍了与水分子之间的相互作用。毋庸置疑,某些频率的电磁波也会与人体内的其他生物分子有相互作用、甚至导致生物分子发生共振。但鉴于人体内含有大量的水,我在文中也就仅拿水来说事。为完善起见,特此补充。
[1]此文最初于2011年12月20日发表于新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_53af0c0f01012iqu.html。
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