新能源介绍
 
 
强磁场对生命的影响
许多实验观测表明,生物所处的环境磁场(如地球的磁场)和用人工方法对生物施加的外磁场,也可对生命活动产生影响,而且这些影响还与所处的环境磁场和所加外磁场的强度和均匀度以及是否随时间变化等因素有关。不同的外加磁场对不同的生物,既可产生有益的作用,也可以产生有害的作用。外加磁场(包括环境磁场)对生物的作用和影响称为磁场生物效应。
 在长期的科学研究中,已经观测到许多生物受地磁场影响而会改变其生长情况、生命活动和行为习性等。地磁场的强度,相对于地理南北方向的磁偏角和相对于水平方向的磁倾角(统称为地磁要素)在一天、一月和一年中都在不断地呈周期性的变化的,分别称为地磁的日变化、月变化和年变化,曾观测到一些生物的代谢过程等生理变化和病理情况与一些地磁要素呈相近或相同的变化趋势,称它们之间具有相关性。
例如,曾经观测到老鼠在注射一种药物后,其细胞染色体变型频率同这期间的地磁场水平分量的变化呈现明显的相关性。又如,在国外两个城市的主要医院中,在6年间收容的急发心脏病患者人数与同一时间该地区地磁场日变化活动具有统计学上的明显相关性。这些生物特性或生物活动变化与地磁场变化之间的相关性现象是很多的。这种相关性意味着什么呢?目前有两种看法,一种认为是地磁场对生物的直接影响,另一种则认为生物特性或活动变化与地磁场变化两者都是由一种共同原因引起的效应,例如两者都可能是由太阳的剧烈活动通过太阳风(太阳喷射出的带电粒子流)传到地球而产生的影响。把果蝇长时间饲养在不同强度的均匀的恒定强磁场中,观测到磁通密度低于0.15T时,果蝇形态并无显著畸变,但当磁通密度增强到约0.30.4T时,形态畸变率就会显著增加;如果仅把果蝇的卵、幼虫和蛹放置在磁通密度为1014T的超导强磁场中处理仅12小时,则对果蝇的生长发育,性别比率和染色体都无显著的影响,但如果施加很不均匀的强磁场,效果就很不一样,例如,在磁通密度约2.2T,其梯度约9T/cm的高梯度不均匀恒定磁场中,1小时龄的果蝇蛹在磁场中仅几分钟便死亡,不同蛹龄的果蝇蛹在磁场中处理10分钟,其后约有50%的蛹变为成虫,但有的成虫存活不到1小时便死亡,约有5%~10%的成虫出现严重的羽翅反常和体态畸形;而果蝇经过这样的高梯度不均匀磁场30分钟后,观测到其后代的发育时间显著增加,最初的几代的发育时间增加很显著,最大的增加约一倍,以后虽有减少,但直到第30代,仍没有完全恢复到未受处理时的发育时间。从这些实验可以看出:磁场对果蝇是有影响的,但要超过一定的临界磁场强度后影响才显著;不均匀磁场的影响大于均匀磁场;磁场影响不仅与磁场强度有关,而且与磁场作用时间有关;磁场对果蝇的不同发育阶段的影响是不相同的。
最近的技术创新导致使用比地球电磁场强10万倍的磁场。它们用于研究和医疗设施,例如提供脑和其它软组织三维影像的核磁共振。在常规临床系统中,被扫描的病人和机器操作者可能暴露于幅度在0.2 - 3 T的强磁场中。在医疗研究应用中,高达约10 T的较强磁场用于病人全身扫描。
在静电磁场方面开展的研究极少。迄今为止的研究成果表明,只存在着与身体毛发运动和因电火花引起的不适有关的即刻影响。尚未有效地研究静电磁场造成的长期或延迟效应。
对静电磁场来说,即刻影响只有在磁场内产生运动才可能发生,例如一个人的运动或身体内部的运动,例如血液流动或心脏跳动。一个运动在强度超过2 T磁场中的人能够感到眩晕和恶心,有时候口中有金属的味道并有视闪烁感。尽管这些感觉是暂时的,但是这种效应可能对进行精细程序的工作人员有安全影响(例如外科医生在核磁共振室进行操作)
静电磁场对血液中的运动电荷,例如离子施加压力,在心脏和主要血管周围产生电场和电流,这种情况可轻微阻碍血的流动。可能产生的影响从轻微改变心跳率到增加不正常心脏节率(心率不齐)的危险,这可能对生命有威胁(例如心室纤维颤动)。然而,这种类型的即刻效应仅在磁场强度超过8 T时才可能发生。.
目前不能确定即便是暴露于毫伏特斯拉范围的电磁场是否对健康产生长期影响,因为迄今尚未有效地开展流行病学或长期的动物研究。因此,静电磁场对人类的致癌性目前尚无法进行分类。
国际非电离辐射保护委员会致力于静电磁场的暴露问题。对于职业暴露来说,目前暴露限值的根据是避免在一个静电磁场中运动时产生眩晕和恶心的感觉。建议的限值是在工作日中职业暴露为200 mT的时量平均值,最高限值为2 T。一般公众的连续暴露限值为40 mT
静电磁场影响植入的金属器件,例如身体内的起搏器,这可造成不利的直接健康影响。建议植有心脏起搏器、铁磁植入器和植入电子器件的人回避超过0.5 mT的静电磁场。此外,还应注意防止因金属物件突然被超过3 mT磁场的磁体吸引而造成的伤害。


中国科学院电工研究所 © 2003 ~ 2007 版权所有 北京市海淀区中关村北二条六号 [京ICP备05002783号]
邮政信箱:北京2703信箱 邮 编:100190 E-mail:office@mail.iee.ac.cn
研究生招生电话:(010)82547015 人才招聘电话:(010)82547014 办公电话:(010)82547001 传真:(010)82547000
0.038641929626465