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家用電器的電磁輻射有多強,WHO告訴你

果殼網_96
・2013/09/14 ・3766字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 548 ・八年級
credit: CC by Thomas Rockstar@flickr
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從電動刮鬍刀到電腦,高壓電塔到手機基地台,我們生活中充滿了各種會產生電磁場的設備與儀器。他們產生的電磁場有多強?距離多少又是安全的呢?請看世界衛生組織的介紹。

家居中的電器

輸電和配電設備產生的背景電磁場強度

電力需要使用高電壓的電力傳輸線傳輸很遠的距離。變壓器可以將高電壓轉換為低電壓,用於本地居民和商業機構的電力分配。電力傳輸、分配設備、家用電線及電器是家中背景磁場的主要來源。在遠離電力線的住戶中,背景電磁場強度可以達到0.2 µT。直接在高壓線的下方,電磁場的強度還會更大,地面的磁通量密度可以達到幾µT。在電力線下方的電場強度則高達10 kV/m。然而,電場和磁場強度會隨著與電力線的距離增加而銳減。在50米到100米的距離,電磁場的強度通常會和遠離高壓輸電線的區域的強度差不多。此外,相比於房屋外面同樣地點測到的值,房屋的牆壁可以明顯降低電場強度。

家居中的電器

通常最強的電場都是出現在高壓輸電線下方。相對來說,通常最強的磁場通常很靠近電器,以及某些特殊的設備-像影像醫學使用的核磁共振儀。

距離家用電器較近時典型的電場強度值(距離30釐米)來自德國輻射安全聯邦辦公室,1999年

電器電場強度(V/m)
立體聲收音機180
電熨斗120
冰箱120
攪拌器100
烤面包機80
吹風機80
彩色電視60
咖啡機60
吸塵器50
電爐8
電燈泡5
目前標準限值5000

在不同距離,很多人看到各種家用電器周圍的磁場強度值時,應該會感到很驚訝。磁場強度的大小與設備的大小、複雜程度、用電多少、和產生噪聲多少都沒有必然聯繫。不僅如此,就算表面上相似的設備之間,磁場的強度會非常的不同。比方說,一些吹風機的周圍會有非常強的磁場,其他吹風機可能就幾乎不會產生任何磁場。磁場強度的不同與產品的設計有關,下面這張表格顯示了一些家居和工作場所常見的電器的典型數值。測量是在德國進行的,所有的這些電器都是工作在50Hz的交流電下。值得注意的是,實際的暴露值會隨著產品的品牌型號和使用距離變化很大。

電器3釐米距離(µT)30釐米距離(µT)1米距離(µT)
吹風機6 – 20000.01 – 70.01 – 0.03
電動剃鬚刀15 – 15000.08 – 90.01 – 0.03
吸塵器200 – 8002 – 200.13 – 2
日光燈40 – 4000.5 – 20.02 – 0.25
微波爐73 – 2004 – 80.25 – 0.6
攜帶式收音機16 – 561<0.01
電爐1 – 500.15 – 0.50.01 – 0.04
洗衣機0.8 – 500.15 – 30.01 – 0.15
電熨斗8 – 300.12 – 0.30.01 – 0.03
洗碗機3.5 – 200.6 – 30.07 – 0.3
電腦0.5 – 30< 0.01
冰箱0.5 – 1.70.01 – 0.25<0.01
彩色電視2.5 – 500.04 – 20.01 – 0.15

大多數家用電器在距離30公分的磁場強度,都在安全標準的限值100µT以下,正常的使用距離用粗體標示。(來源:德國輻射安全聯邦辦公室,1999年)

這張表格主要說明了兩點:第一,各種電器周圍的磁場強度都會隨著你遠離它們而驟減。第二,大多數的家用電器不會在非常靠近身體的時候工作,在大多數家用電器周圍30公分的距離,比安全標準上限100µT(50Hz)(60Hz是83µT)低100倍以上。

電視機和電腦屏幕

電腦螢幕和電視的原理類似。都會產生靜電場和不同頻率的交流電磁場。

一些筆記型電腦和桌上型電腦使用的LCD螢幕沒有增加電場和磁場的強度。現代電腦配備的導電電腦螢幕,可以將螢幕產生的靜電磁場強度降低到正常的背景電磁場範圍。在正常使用的距離(距離螢幕30公分到50公分),交流磁場的磁通量密度通常小於0.7µT,正常使用距離的交流電場強度範圍從1 V/m以下到10 V/m不等。

微波爐

家用微波爐會以很高的功率工作。但是有效的遮蔽使得微波爐外的電磁場降到無法偵測到的強度。不僅如此,放射出的微波隨著與微波爐距離增加而驟減。很多國家都規定生產微波爐在運作時放出的電磁場強度最大值,符合生產標準的微波爐不會對用戶造成任何危害。

無線電話

相較於手機,無線電話工作產生的電磁場強度小很多。這是因為它們只在距離家中機座天線非常近的距離內使用,不需要很強的電磁場來遠距離發送信號。所以這些設備周圍的電磁場大小可以忽略不計。

環境中的電磁場

雷達

雷達會發射出微波訊號脈衝,用於導航、天氣預報、軍事和其他很多的應用。儘管平均功率可能比較低,脈衝中的最大功率可以很高。很多雷達會旋轉和上下移動,也就降低了雷達附近的居民暴露在電磁場下的平均功率密度。

保全系統

商店或圖書館的防盜標籤,會被出口的通電線圈探測到;當商品被購買或者書籍被借閱,標籤就會被去掉或者消磁。線圈產生的電磁場一般不會超過安全標準。訪客管制系統中,具有磁性的鑰匙圈或識別證也是以類似的方式運作。金屬探測器和機場安檢系統會產生強度高達100 µT的強磁場,距離探測器很近的時候,磁場強度會接近甚至偶爾超過安全準則限值,但短期的暴露並不會影響健康。

列車和電車

長途列車會有一個或者多個與旅客車廂分開的發動機車廂,因此乘客暴露的電磁場主要來源於列車的供電系統。長途列車乘客車廂的磁場強度在接近地面的時候可以達到幾百µT,在車廂內其他位置會有偏低的值,大約幾十µT,電場強度可以達到300 V/m。居住在鐵路沿線的居民會遇到上方供電線產生的磁場,強度不同國家有所不同,一般會與高壓電線的磁場強度相當。

一些列車和電車的發動機位於乘客車廂地面的下方,在發動機正上方最近的車廂地面區域,磁場強度可以達到幾十µT。強度會隨著與車廂地面的距離增大迅速減小,乘客身體上部暴露的強度已經大大降低。

電視和收音機

當你在選擇收音機收聽的電台時,是否想過熟悉的縮寫AM和FM代表著什麼?收音機信號因為訊號傳播方式不同,分為調幅(AM)和調頻(FM)兩種;調幅廣播用來遠距離傳播信號,調頻廣播覆蓋較侷限的區域,但是會提供更好的聲音質量。

調幅廣播由很大的天線陣列來發送信號,可以達到幾十米高,發射場所禁止民眾進入。在天線和電纜附近的暴露強度很高,但是這只會對工程人員有影響,並不會影響一般居民。

電視和調頻廣播天線比調幅廣播天線小很多,以陣列的形式安裝在高塔的頂部。塔的本身只作為支撐結構。在塔底附近的暴露強度在安全標準限值內,民眾可以進出電波塔附近的區域。不過偶爾小型的本地電視和廣播天線會安裝在建築的頂部,是這樣就有必要限制人員進出屋頂。

手機和手機基站

手機這種低功率的發射裝置,需要和定置的低功率基地台所組成的網絡之間傳遞訊號。每個基地台訊號對局部的區域覆蓋,按照需要處理的通話數量,在城市裡相隔幾百公尺建置,而在農村地區則可以相隔幾公里。

基地台通常安裝在建築頂部,或者在15到50公尺高的塔上。從某個基地台向外放出的信號強度並不固定,會隨著通話的次數和通話者距離基站的距離改變。天線會發出很窄的一束電波,沿著幾乎與地面平行的方向散開,所以地面及民眾可以進入的區域,電磁場強度遠低於危險值,只有在接近天線正前方1到2公尺的距離時,才有可能被超過安全標準。在手機普及之前,民眾接觸的電波輻射主要來自於廣播和電視發射台。就算是今天,由於民眾可以進出的區域中,基地台訊號強度通常遠低於廣播、電視發射台區域中的強度,手機基地台幾乎沒有增加我們電磁波暴露的總量。

但是,手機用戶暴露的電磁場強度比環境中的高出很多。手機使用時距離頭部很近,所以相對於全身,使用者頭部吸收的能量的分佈必須被檢驗。目前藉由模擬測量的相關研究,頭部接收的能量沒有超過安全標準。

暴露在手機頻率電磁場中還有其他經常被討論的隱憂,包括會對人體細胞的致癌風險,或者干擾神經細胞,進而影響大腦和神經系統的功能。然而,綜合目前既有的證據來看,並不認為使用手機會因為電磁波而影響人體健康。

生活中的磁場真的那麼強嗎?

近年來,很多國家的政府部門都有監測居住環境中的電磁場強度,卻沒有一項資料顯示測量到的電磁場強度會對健康帶來負面影響。

德國政府最近測量了2,000名不同的職業的民眾,每日電磁場暴露的情況。所有受測者24小時都戴著測量器,測量的結果各不相同,但是平均每天的暴露量是0.10 µT,遠低於民眾暴露標準上限100 µT、職業的暴露限值500 µT。不僅如此,城市中心區與農村地區的居民,接收到的電磁波沒有明顯不同;居住在高壓電線附近的居民的暴露量和其他居民的暴露量差異也很小。

總結:

  1. 家庭中背景電磁場主要來自於電力傳輸、分配設備以及家用電器。
  2. 不同電器產生的電磁場強度會明顯不同,電場和磁場的強度都會隨著與電器距離的增大而驟減。在各種情況下,家用電器周圍的電磁場強度遠遠小於安全準則的限值。
  3. 在電視機和電腦螢幕正常的使用距離,電場和磁場強度只有安全標準值的萬分之一到千分之一。
  4. 符合標準的微波爐不會對健康造成威脅。
  5. 只要公眾不近距離接近雷達設施、廣播天線和手機基地台,就不會接收到超過安全標準強度的發射電磁場。
  6. 手機的發射電磁場強度比日常居住環境中的其他電器都高出很多,但即使這樣,也沒有達傷害健康的強度。
  7. 很多調查顯示,日常居住環境中的電磁場強度非常小。

本文編譯自世界衛生組織英文網站About electromagnetic fields

關於這個流言的更多討論,請見流言百科條目《連續三次使用電吹風的輻射累積量等於照一次X光》。

轉載自果殼網

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果殼網_96
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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

台灣科技媒體中心_96
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