1 非 游 離 輻 射 Non-ionizing Radiation 張 欽 然
2 1 前 言 非 游 離 輻 射 2 非 游 離 輻 射 的 定 義 3 環 境 中 非 游 離 輻 射 的 來 源 4 環 境 中 非 游 離 輻 射 的 暴 露 概 況 5 非 游 離 輻 射 的 生 物 效 應 6 非 游 離 輻 射 的 管 制 標 準 7 避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 8 結 語
1 前 言 3
4 輻 射 是 什 麼 是 一 種 能 量, 藉 由 波 或 粒 子 來 傳 遞 可 見 光 聲 音 熱 無 線 電 波 /x 射 線 等 都 是 輻 射 的 一 種
5 我 們 的 生 活 環 境 就 是 一 個 廣 義 的 輻 射 場 域
游 離 輻 射 和 非 游 離 輻 射 的 分 野 從 電 磁 波 能 譜 的 觀 點 6 波 長 (m) 越 高 與 波 長 比 較 的 相 關 物 體 電 磁 波 一 般 性 的 稱 呼 足 球 場 板 球 句 點 生 物 細 胞 細 菌 DNA 水 分 子 非 游 離 輻 射 無 線 頻 率 範 圍 紅 外 線 紫 外 線 可 見 光 游 離 輻 射 加 馬 射 線 越 低 微 波 波 長 低 能 量 高 能 量 電 磁 波 來 源 頻 率 Hz 能 量 ev 電 力 傳 AM 電 塔 FM/TV 電 塔 無 線 通 訊 微 波 爐 及 家 用 電 器 電 熱 爐 太 陽 光 電 弧 焊 接 X 光 攝 影 放 射 性 物 質 輸 線 越 低 越 高 能 量 越 低 能 量 越 高
游 離 輻 射 和 非 游 離 輻 射 的 分 野 從 生 物 效 應 的 觀 點 7
8 生 活 周 遭 的 電 場 單 位 :KV/m + + + + + + 落 雷 時 地 面 附 近 1000 電 力 公 司 提 供 電 壓 ( 電 場 ) 100 輸 電 線 下 10 3 5 有 雷 雲 時 地 面 附 近 0.3 1 變 電 所 旁
9 地 磁 N 生 活 周 遭 的 磁 場 用 戶 用 電 產 生 電 流 ( 磁 場 ) 單 位 :Gauss 15000 斷 層 掃 瞄 攝 影 1000 醫 療 用 磁 鐵 ( 磁 震 造 影 ) S 100 北 極 光 10 家 電 產 品 磁 暴 1 0.5 0.1 變 電 所 旁 0.05 0.01 輸 電 線 下 0.001
富 蘭 克 林 (Benjamin Franklin) 美 國 物 理 學 家 1752 年 電 風 箏 實 驗 雷 電 與 摩 擦 生 電 一 樣, 發 明 避 雷 針 1800 年 伏 打 電 池 含 食 鹽 水 的 濕 布 夾 在 鋅 和 銅 之 間, 構 成 伏 打 電 池 伏 打 (Alessandro Volta) 義 大 利 物 理 學 家 電 磁 波 的 歷 史 庫 侖 (Charles Augustus Coulomb) 法 國 物 理 學 家 1785 年 庫 侖 定 律 - 同 性 電 荷 間 的 斥 力 與 它 們 之 間 的 距 離 具 有 平 方 反 比 關 係 1820 年 電 磁 感 應 實 驗 電 流 的 磁 效 應 1825 年 電 磁 感 應 實 驗 安 培 右 手 定 律 1831 年 電 磁 感 應 實 驗 磁 生 電, 預 測 電 磁 波, 法 拉 第 電 解 定 律 奧 斯 特 (H.C.Oersted) 德 國 物 理 學 家 安 培 (Andre Marie Ampere) 法 國 物 理 學 家 法 拉 第 (Michael 馬 克 斯 威 爾 Faraday) (James Clerk 英 國 物 理 學 家 Maxwell) 英 國 物 理 學 家 1862 年 Maxwell 方 程 式 電 磁 感 應 理 論, 光 是 一 種 電 磁 波 10 1887 年 無 線 通 訊 電 磁 波 發 射 接 收 的 方 法 赫 茲 (H. R. Hertz) 德 國 物 理 學 家
11 早 期 的 電 量 量 測 及 簡 易 電 池 庫 侖 的 扭 秤 伏 打 電 池 Zn zn +2 + 2e - Cu +2 + 2e - Cu
12 法 拉 第 電 磁 感 應 公 式 馬 克 斯 威 爾 方 程 式
13 輻 射 (radiation) 是 傳 遞 或 發 射 能 量 的 一 種 方 式, 依 照 其 能 量 的 大 小 可 以 區 分 為 : 游 離 輻 射 (ionizing radiation) 非 游 離 輻 射 (non-ionizing radiation) 游 離 輻 射 本 身 具 有 較 高 的 能 量, 因 此 若 使 用 或 防 護 不 慎 則 可 能 會 造 成 人 體 健 康 上 的 不 良 效 應, 對 於 這 一 點 科 學 研 究 已 經 提 供 了 許 多 明 確 的 證 據 但 是 到 目 前 為 止, 科 學 研 究 仍 然 無 法 全 然 知 悉 非 游 離 輻 射 對 生 物 體 或 人 類 的 健 康 效 應
2 非 游 離 輻 射 的 定 義 14
15 非 游 離 輻 射 多 屬 能 量 小 於 10 電 子 伏 特 (ev) 的 電 磁 波 [10eV 電 磁 波 頻 率 約 為 2.4 10 15 赫 (Hz), 波 長 約 為 0.124 微 米 (μm) ] 由 於 此 等 輻 射 所 具 有 的 能 量 並 不 足 以 使 原 子 產 生 離 子 或 自 由 基, 因 此 稱 之 為 非 游 離 輻 射 10 電 子 伏 特 (ev) 約 為 氫 原 子 最 外 層 電 子 軌 道 的 游 離 能
16 非 游 離 輻 射 包 括 : 紫 外 線 (UV, 主 要 是 波 長 在 200 奈 米 (nm) 以 上 的 部 分 ) 可 見 光 (visible light) 紅 外 線 (infrared, IR) 雷 射 (Laser, 包 括 紫 外 線 可 見 光 和 紅 外 線 三 種 波 段 ) 微 波 與 射 頻 輻 射 (microwave and radio frequency) 極 低 頻 電 磁 場 (VLF ) 靜 電 場 (Electric field) 非 游 離 輻 射 : 能 量 弱, 不 足 以 破 壞 生 物 細 胞 分 子, 但 會 有 熱 效 應, 會 使 溫 度 升 高, 例 如 : 微 波 光 能 量 極 弱, 不 足 以 破 壞 生 物 細 胞 分 子, 又 無 熱 效 應 也 不 會 使 溫 度 升 高, 例 如 : 電 磁 場 無 線 電 波
17 非 游 離 輻 射 之 波 長 與 頻 率 範 圍 種 類 波 長 頻 率 部 份 紫 外 線 ( 白 熱 型 燈 具 電 焊 以 及 電 弧...) 可 見 光 ( 太 陽 光 加 熱 鎢 絲 ) 激 發 身 體 電 子 至 受 激 態 200-400 nm (0.2~0.4 mm) 400-700 nm (0.4~0.7 mm) 7.5 10 5-1.5 10 6 GHz 4 10 5-7.5 10 5 GHz 紅 外 線 700 nm-1 mm 300 GHz-4 10 5 GHz ( 烤 箱 電 燈 泡 烘 烤 麵 包 機 ) (0.7~1000 mm) 微 波 ( 雷 達 微 波 爐 ) 波 長 小 於 或 接 近 於 身 體, 激 發 電 流 使 身 體 受 熱 射 頻 輻 射 ( 廣 播 電 台 無 線 電 及 電 視 訊 號 行 動 電 話 手 機 行 動 電 話 基 地 台 ) 極 低 頻 電 磁 場 ( 高 壓 輸 配 電 線 變 電 所 家 電 用 品 ) 1 mm-1 m 300 MHz-300 GHz 1 m-100 km 3 khz-300 MHz 波 長 遠 大 於 身 體 身 體 受 熱 狀 況 幾 乎 不 發 生 1,000-10,000 km 30-300 Hz nm=10-9 公 尺 ; mm=10-6 公 尺 ; mm=10-3 公 尺 ;km=10 3 公 尺 ; nm 10 公 尺 ; mm 10 公 尺 ; mm 10 公 尺 ;km 10 公 尺 ; khz=10 3 赫 ;MHz=10 6 赫 ;GHz=10 9 赫
18 非 游 離 輻 射 的 相 關 量 測 單 位 能 量 密 度 暴 露 劑 量 率 暴 露 劑 量 瓦 特 / 平 方 公 尺 (W/m 2 ) 或 微 瓦 特 / 平 方 公 分 (mw/cm 2 ) 瓦 特 / 平 方 公 尺 (W/m 2 ) 或 瓦 特 / 公 斤 (W/kg) 焦 耳 / 平 方 公 尺 (J/m 2 ) 或 焦 耳 / 公 斤 (J/kg) 註 :1 瓦 特 (W) = 1 焦 耳 / 秒 (J/sec)
1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 06 0.6 0.4 0.2 0 手 機 輻 射 的 暴 露 劑 量 國 際 標 準 1.6 W/kg( 台 灣 澳 洲 美 國 ),2.0 W/kg( 歐 盟 日 本 韓 國 ) 19 SAR 值 W/Kg Alcatel OT511 LG LG-600 Ericsson T65 Ericsson T28sc Ericsson T68 Panasonic GD80 Panasonic GD92 Panasonic GD93 Nokia 3310 Nokia 8210 Nokia 8310 Nokia 8850 Nokia 8855 TCC Q285 OKWAP i66 OKWAP i108 OKWAP i3698 Samsung SGH-A288 SEWON SG2000( 小 妖 姬 ) Motorola LF2000i Motorola T191 Motorola V70 GPLUS i800 廠 牌 手 機 釋 出 電 磁 波 強 度 表
20 1 億 W 手 機 與 基 地 台 功 率 比 較 1 百 萬 W 電 閃 電 手 機 與 基 地 台 功 率 比 較 1 百 萬 W G FM 基 地 視 發 射 1 萬 W P G 無 線 G S M 基 地 台 台 無 線 網 路 P H S 基 G S M 手 線 對 講 機 基 地 台 1 W P H S 路 基 地 台 基 地 台 手 機 10 mw S 手 機 台
3 環 境 中 非 游 離 輻 射 的 來 源 21
大 自 然 環 境 紫 外 線 的 環 境 來 源 紫 外 線 在 環 境 中 的 主 要 來 源 為 太 陽 光, 但 多 屬 低 強 度 的 範 圍 ; 工 業 製 程 則 經 常 是 產 生 高 強 度 紫 外 線 的 來 源, 例 如, 白 熱 型 燈 具 電 焊 以 及 電 弧 都 是 紫 外 線 主 要 的 工 業 來 源 紫 外 線 通 常 又 被 區 分 為 三 部 分 : 分 類 近 紫 外 線 UVA( 非 游 離 輻 射 ) 波 長 範 圍 ( 能 量 ) 315-400 nm (3.1~3.94eV) 穿 透 性 可 穿 透 空 氣 石 英 玻 璃 水 遠 紫 外 線 UVB( 非 游 離 輻 射 ) 280-315 nm 可 穿 透 空 氣 石 英 無 (3.94~4.43eV) 法 穿 透 玻 璃 真 空 近 紫 外 線 UVC( 游 離 輻 射 ) 100-280 nm 低 介 質 穿 透 力, 為 臭 氧 (4.43~12.4eV) 層 吸 收, 很 難 達 到 地 表 22
由 不 同 波 長 紫 外 線 所 引 起 的 生 理 效 應 不 同 : 長 波 紫 外 線 (UVA) 可 達 皮 膚 的 真 皮 層, 使 皮 膚 曬 黑, 損 傷 彈 性 纖 維, 長 期 會 造 成 皮 膚 老 化, 亦 可 能 誘 發 皮 膚 癌 中 波 紫 外 線 (UVB) 雖 然 只 到 達 皮 膚 的 表 皮, 但 會 讓 皮 膚 紅 腫 脫 皮 曬 黑, 是 曬 傷 的 罪 魁 禍 首 少 量 抵 達 地 表 短 波 紫 外 線 (UVC) 在 通 過 臭 氧 層 時, 已 被 吸 收, 較 少 對 皮 膚 造 成 危 害 促 使 人 體 產 生 維 生 素 D 皮 膚 內 的 固 醇 經 由 紫 外 線 照 射 後, 可 形 成 維 生 素 D 調 節 小 腸, 腎 臟 和 骨 骼 對 鈣 的 吸 收 與 代 謝 不 同 波 長 紫 外 線 穿 透 皮 膚 深 度 與 色 素 沈 積 和 組 織 厚 度 有 關 對 不 同 膚 色 人 種 穿 透 力, 白 人 > 紅 人 > 黑 人 穿 透 力 與 組 織 厚 度 成 指 數 衰 減 關 係 23
人 為 來 源 (1) 水 銀 燈 低 壓 燈 泡 放 射 283.7 nm 的 UV, 主 要 用 途 為 殺 菌 中 高 壓 燈 泡 放 射 365 nm 的 UV, 主 要 用 途 為 curing 及 區 域 照 明, 如 健 身 房 和 停 車 場 為 帶 青 色 的 光 線, 近 距 離 直 視 會 導 致 UV 傷 害 典 型 的 區 域 照 明 水 銀 燈 泡 會 有 兩 層 包 封, 內 層 包 封 的 材 質 為 石 英, 外 層 包 封 為 UV 的 不 透 明 物 質 如 硼 矽 酸 鹽 所 製, 倘 若 外 層 包 封 破 裂 而 仍 繼 續 使 用, 則 可 能 因 為 小 於 350 nm 的 UV 增 加, 而 造 成 健 康 危 害 水 銀 原 子 內 的 電 子 24 軌 道 能 階 變 化, 放 出 UV 石 英 ( 螢 光 物 質 ) 硼 矽 酸 鹽
各 種 色 光 組 合 的 燈 具 水 銀 燈 封 入 水 銀 及 氬 氣 靠 水 銀 發 光, 而 產 生 青 白 色 的 光 高 壓 鈉 光 燈 封 入 鈉 水 銀 及 氙 氣, 鈉 所 生 的 光 為 橘 色 封 入 鈉 ( 橘 色 ) 鉈 ( 綠 色 ) 錮 ( 青 色 ) 鈧 ( 白 色 ) 複 金 屬 燈 等 金 屬 鹵 化 物 及 水 銀 和 氙 氣, 由 封 入 金 屬 發 出 的 混 合 光, 而 得 到 白 色 光, 由 封 入 之 金 屬 組 合 變 化, 可 發 出 3000~6000K 的 光 及 更 好 演 色 性, 更 佳 的 效 率 發 光 管 使 用 石 英 玻 璃 管 ( 水 銀 燈 具 複 金 屬 燈 ) 及 氧 化 鋁 陶 瓷 管 ( 高 壓 鈉 光 燈 ), 內 部 有 一 對 鎢 電 極, 發 光 管 內 在 抽 成 高 真 空 後, 封 入 氪 氣 氙 氣 等, 以 及 發 光 用 金 屬 物 質 一 般 的 外 管 使 用 硬 質 玻 璃 殼, 內 部 抽 成 高 真 空 後, 封 入 氮 氣 或 惰 性 氣 體, 尚 有 玻 殼 內 部 塗 有 白 色 之 擴 散 膜 ( 螢 光 體 ), 將 發 光 管 放 射 的 光 擴 散 及 防 止 刺 眼, 外 管 主 要 功 用 如 下 : 1. 發 光 管 的 保 護 2. 發 光 管 的 保 溫 3. 防 止 導 線 氧 化 4. 隔 絕 紫 外 線 25
26 (2) 日 光 燈 日 光 燈 照 明 和 皮 膚 癌 的 相 關 曾 經 被 調 查, 國 際 輻 射 保 護 協 會 (International Radiation Protection Association, IRPA) 認 為 日 光 燈 照 明 並 不 是 黑 色 素 皮 膚 癌 (melanoma skin cancer) 的 成 因 在 非 黑 色 素 皮 膚 癌 (nonmelanoma skin cancer) 發 生 率 的 模 式 研 究 發 現, 對 於 無 壓 克 力 遮 罩 的 燈 管 可 測 得 UVA B 和 C, 有 壓 克 力 遮 罩 的 燈 管 則 測 不 到 UV (3) 白 熱 光 源 鎢 絲 燈 泡 因 為 溫 度 從 不 超 過 3000 K, 僅 放 射 少 量 UV 玻 璃 包 封 減 少 UV 的 放 射, 高 溫 白 熱 光 源 如 鹵 素 燈 UV, 以 石 英 包 封 增 加 UV 的 放 射 氫 氧 焰 和 氧 炔 焰 亦 為 產 生 UV 的 白 熱 光 源
(4) 電 焊 產 生 高 強 度 的 UV, 決 定 UV 放 射 的 因 子 包 括 : 電 弧 電 流 遮 蔽 氣 體 電 極 線 圈 材 質 基 質 金 屬 和 接 合 形 態 (joint geometry) 一 些 較 具 UV 危 害 性 的 電 焊 製 程 包 括 : 用 鋁 或 鐵 合 金 的 氬 金 屬 電 弧 電 焊 (argon-shielded d gas-metal arc welding, GMAW) 和 用 鐵 合 金 的 氦 鎢 電 弧 電 焊 (helium-shielded gas tungsten arc welding, GTAW) (5) 電 腦 顯 示 器 由 於 電 子 束 和 黃 磷 塗 裝 的 螢 幕 作 用, 使 得 電 腦 顯 示 器 產 生 低 量 的 UVA 據 研 究, 在 距 離 螢 幕 一 公 尺 的 UVA 光 度, 小 於 18x10 1.8x10-4 W/m 2 由 電 腦 顯 示 器 所 放 射 的 UVA, 遠 小 於 由 日 光 透 過 玻 璃 進 入 室 內 的 量 UVB 貢 獻 極 少 的 顯 示 器 總 UV 放 射, 在 距 離 50 公 分 的 光 度 為 1.0x10-5 W/m 2 27
28 (6) 醫 學 及 牙 醫 醫 學 上 UV 主 要 用 於 乾 癬 白 斑 全 身 性 濕 疹 尿 毒 性 皮 癢 症 皮 膚 淋 巴 癌 ; 使 皮 膚 曬 成 褐 色, 消 毒 和 滅 菌 @ 光 治 療 (phototherapy) : 主 要 應 用 UVB @ 光 化 學 治 療 (photo-chemo-therapy): 服 用 或 外 塗 光 敏 感 藥 物 ( 例 如 Psoralen) 後 接 受 長 波 紫 外 線 (UVA) 的 照 射 牙 醫 使 用 的 的 消 毒 和 滅 菌 紫 外 線, 也 有 紫 外 線 暴 露 的 風 險 有 研 究 指 出, 光 治 療 的 人 員 暴 露 於 超 過 暴 露 標 準 的 UVB 和 UVC, 有 誘 發 的 非 黑 色 素 皮 膚 癌 的 風 險 直 立 型 中 波 紫 外 線 治 療 機
29 (7) 實 驗 室 低 壓 水 銀 燈 用 於 控 制 實 驗 室 內 的 細 菌 病 毒 酵 母 菌 和 黴 菌 的 產 生, 造 成 UV 的 暴 露 主 要 的 UV 燈 波 長 有 253.7 和 300 nm (8) 健 身 房 中 的 日 照 燈 或 亭 (tanning lamps/booths) 健 身 房 中 的 日 照 燈 或 亭 是 一 個 重 要 的 UV 發 生 源, 一 般 在 日 照 床 表 面 的 UV 光 度, 因 為 燈 泡 老 化 和 不 佳 的 配 置, 因 而 光 度 在 57 5.7 ~ 22W/m 2 範 圍 內 變 化 使 用 UVA 燈 泡 作 人 工 日 照 曬 黑, 可 能 使 全 身 性 紅 斑 性 狼 瘡 (systemic lupus erythematosus) e 惡 化 及 造 成 皮 膚 炎
30 (9) 其 他 透 過 紫 外 光 檢 視 Visa Card 或 護 照 上 的 特 殊 標 記 太 空 望 遠 鏡 觀 測 的 木 星 極 光 現 像 所 發 出 的 紫 外 光 以 紫 外 光 做 成 的 昆 蟲 補 捉 器 以 紫 外 光 照 射 激 發 螢 光 可 分 辨 一 般 可 見 光 下 無 法 辨 識 的 礦 物
31 大 自 然 環 境 紅 外 線 的 環 境 來 源 太 陽 光 的 輻 射 照 至 地 面 或 海 洋 後 之 反 射 人 為 來 源 主 要 為 工 業 上 的 應 用 包 括 : 塗 漆 釉 料 瓷 釉 黏 著 劑 油 墨 和 表 面 處 理 的 乾 燥 和 烘 烤 金 屬 零 件 加 熱 裝 配 布 料 紙 張 皮 革 肉 類 蔬 菜 陶 器 和 砂 模 的 乾 燥
紫 外 線 與 紅 外 線 構 成 地 球 溫 室 效 應 的 關 係 圖 32 紫 外 線 可 見 光 紅 外 線 紅 外 線 15 7 24 地 球 表 面 的 溫 度 依 不 同 地 區 及 不 同 季 節 在 220 K( 約 -53 C) 到 320 K( 約 47 C) 之 間 變 化, 平 均 溫 度 大 約 為 287 K ( 約 14 C)
33 雷 射 的 環 境 來 源 人 為 來 源 強 烈 聚 焦 型 原 子 激 發 光 源, 包 括 紫 外 線 可 見 光 和 紅 外 線 三 種 波 段, 可 能 會 有 熱 燒 傷 光 化 學 傷 害 和 熱 音 震 傷 害, 尤 其 是 眼 睛 視 網 膜 實 驗 室 主 要 為 物 理 相 關 實 驗 工 業 應 用 對 心 儀 測 距 儀 測 速 儀 鑽 孔 / 切 割 軍 事 應 用 武 器 系 統 導 引 直 接 做 為 武 器 醫 學 應 用 高 能 量 雷 射 光 束 的 照 射, 將 腫 瘤 汽 化 摘 除 白 內 障 等 ; 低 能 量 雷 射 常 用 在 加 速 傷 口 癒 合 去 斑 除 痣 近 視 雷 射 民 生 應 用 掃 描 機 雷 射 光 碟 及 印 表 機 雷 射 指 示 器.
雷 射 的 原 理 1960 Maiman, 紅 寶 石 雷 射 ( 第 一 部 雷 射 ) 1961 Javan 氦 氖 雷 射,Johnson 釹 - 雃 克 雷 射 1962 Bennett 氬 雷 射 1964 Patel 二 氧 化 碳 雷 射.. 34 1917 愛 因 斯 坦 發 明 光 激 發 理 論
各 種 種 類 的 雷 射 及 其 應 用 範 圍 相 種 類 活 性 物 質 振 盪 波 長 形 態 特 徵 應 用 例 氣 體 液 體 He-Ne 雷 射 Ne 632.8nm 連 續 功 率 雖 小 但 可 作 同 調 測 量 (C) 量 測 (A,B) 空 中 傳 播 (A C) 氬 氣 雷 射 Ar 488nm 514.5nm 二 氧 化 碳 氣 體 雷 射 連 續 性 佳 的 穩 定 輸 出 操 縱 簡 單 功 率 大 且 可 作 同 調 性 佳 的 定 輸 出 CO2 10600 nm 連 續 高 輸 出 高 效 率 紅 外 線 顯 示 (A C) 光 記 憶 體 印 表 機 (C) 量 測 (A,B) 水 中 通 信 (A C) 凝 結 器 IC 光 罩 加 (C) 工 顯 示 器 (A C) 加 工 (C) 雷 射 手 術 刀 (C) 量 測 (A C) 雷 射 雷 達 (A C) 氮 氣 雷 射 N2 337.1nm 脈 衝 短 脈 衝 分 光 研 究 色 素 雷 射 用 激 發 光 源 準 分 子 雷 射 ArF rf XeCl XeF 193 248 308 351nm 金 屬 蒸 汽 雷 射 Cu Au 511 578nm 628nm 色 素 雷 射 Rhodamine 6G coumarin 0.32~1.2nm 近 紫 外 線 脈 衝 高 輸 出 紫 外 線 光 化 學 反 應 加 工 色 素 雷 射 用 淚 發 光 源 脈 射 雷 達 (A C) 脈 衝 脈 衝 連 續 高 速 度 往 復 平 均 輸 出 大 振 盪 波 長 寬 波 長 可 變 色 素 雷 射 用 激 發 源 高 速 度 攝 影 機 用 光 源 研 究 用 光 源 同 位 體 分 離 (A C)D 雷 射 雷 達 (A C) 固 紅 寶 石 雷 射 Cr 694.3nm 脈 衝 高 能 量 脈 衝 量 測 (A B C) 雷 射 雷 達 (A C) 高 功 率 輸 出 體 YAG 電 射 Nd 1.06mm 脈 衝 高 能 量 脈 衝 高 輸 出 連 續 高 速 往 復 玻 璃 雷 射 Nd0 1.05mm 脈 衝 超 高 能 量 單 一 脈 衝 雷 射 核 融 合 (C) 半 導 體 雷 射 GaAlAs/GaAs InGaAsP/InP (PbSn)SnTe 0.84nm 1.2~1.6mm 2~20mm 脈 衝 連 續 袖 珍 可 直 接 調 整 脈 衝 加 工 (C) 雷 射 手 術 刀 (C) 雷 射 雷 達 (A C) 雷 射 筆 光 通 信 (A C) 光 計 算 機 (B) 光 記 憶 體 (C) 雷 射 光 碟 (C) 35
雷 射 印 表 機 36
37 種 類 雷 射 指 示 筆 波 長 (nm) 紅 光 650~670 紅 橘 光 635 黃 橘 光 593 綠 光 532 2000 年 以 後 藍 光 473 2006 年 以 後 (1) 通 常 功 率 必 須 < 1 mw ( 英 國, 歐 盟 ) ~ 5 mw ( 美 國 ) (2) MPE : 0.25 秒 內 雷 射 筆 光 束 照 射 必 須 < 25 2.5mW/cm 2 (3) 直 視 >1mW 雷 射 指 示 筆 能 使 眼 球 紅 腫, 嚴 重 者 受 損
雷 射 美 容 38 目 前 常 用 雷 射 光 波 長 (nm) 適 應 症 色 素 斑 汽 化 性 銣 錏 鉻 雷 射 紅 寶 石 雷 射 紫 翠 玉 ( 亞 歷 山 大 ) 雷 射 染 料 雷 射 鉺 錏 鉻 雷 射 2940 二 氧 化 碳 雷 射 10600 532 1064 694 755 510 577-600 治 療 淺 層 斑 ( 雀 斑 曬 斑 ) 深 層 斑 ( 太 田 母 斑 顴 骨 母 斑 ) 去 除 紋 眉 刺 青 血 管 瘤 治 療 老 人 斑 曬 斑 雀 斑 等 表 層 斑 除 痣 磨 皮 除 皺 回 春 除 皮 膚 良 性 腫 瘤
39 微 波 與 射 頻 輻 射 的 環 境 來 源 微 波 與 射 頻 輻 射 ( 頻 率 介 於 3kHz-300GHz) 在 日 常 生 活 環 境 中 隨 處 可 遇, 大 多 是 人 為 產 生 美 國 聯 邦 通 訊 委 員 會 特 別 將 頻 率 為 13.56, 27.12, 40.68, 915, 2,450, 5,800 及 22,125 MHz 的 七 個 頻 率 指 定 提 供 工 業 科 學 研 究 與 醫 學 方 面 的 用 途, 因 此 這 些 頻 率 的 廣 播 通 訊 波 即 被 稱 為 工 業 - 科 學 - 醫 療 (Industrial- Scientific-Medical, ISM) 頻 率 電 磁 波
微 波 與 射 頻 主 要 的 環 境 來 源 及 其 相 對 應 之 頻 率 範 圍 來 源 個 人 通 訊 ( 行 動 電 話 ) 衛 星 通 訊 頻 率 800-900,1,800-2,200 MHz 800-24,000 MHz 廣 播 0.3-3 MHz(AM),30-300 MHz (FM),300-3,300 MHz(TV) 警 用 雷 達 10.5,24,35 MHz 電 腦 終 端 機 0.003-0.03 MHz 鹵 素 燈 泡 0.003-0.03 0.03 MHz,2,450 MHz 微 波 爐 915 及 2,450 MHz 電 子 防 盜 設 備 300-3,000 3,000 MHz 自 動 門 感 應 器 1,000-10,000 MHz 手 持 條 碼 感 應 器 900-950 950 MHz 復 健 用 透 熱 設 備, 手 術 用 電 刀 3-30 MHz 40
行 動 電 話 基 地 台 與 電 腦 終 端 機 行 動 電 話 基 地 台 與 電 腦 終 端 機 產 生 的 非 游 離 輻 射 均 屬 於 射 頻 輻 射 41
42 極 低 頻 電 磁 場 與 靜 電 場 來 源 極 低 頻 電 磁 場 ( 頻 率 < 300Hz) 在 日 常 生 活 環 境 中 主 要 來 源 為 輸 配 線 路 變 電 所 及 家 用 電 器 ( 吹 風 機 烤 箱 冰 箱 電 磁 爐 電 鬍 刀 ) 電 場 典 型 的 電 磁 場 強 度 單 位 kv/m 千 伏 / 公 尺 閃 電 時 地 表 約 有 30kV/m~150kV/m 輸 配 電 線 下 之 60 赫 電 場 強 度 在 3kV/m~5kV/m 左 右 磁 場 單 位 mg 醫 療 用 核 磁 共 振 地 磁 強 度 約 60 赫 家 用 電 一 般 家 庭, 磁 毫 高 斯 儀 約 5x10 6 ~ 為 400~ 器 約 場 背 景 值, 約 6 600 mg 1~500mG 0.7~2mG 25x10 mg
43 依 據 美 國 實 驗 數 據 顯 示, 一 般 人 接 受 非 游 離 輻 射 電 磁 場 之 來 源, 有 百 分 之 四 十 是 來 自 於 房 子 附 近 的 輸 配 電 線, 百 分 之 六 十 是 來 自 屋 內 的 電 器 用 品 電 場 通 常 很 容 易 會 被 金 屬 泥 土 樹 木 建 築 物 等 阻 隔 掉, 而 且 在 110 伏 特 或 220 伏 特 電 壓 下, 電 場 強 度 很 小, 一 般 認 為 對 健 康 影 響 程 度 較 小 磁 場 的 穿 透 力 非 常 強 不 容 易 被 阻 隔 但 方 向 磁 場 的 穿 透 力 非 常 強, 不 容 易 被 阻 隔, 但 方 向 相 反 的 磁 場 卻 可 以 互 相 抵 銷
4 環 境 中 各 種 非 游 離 輻 射 暴 露 概 況 44
紫 外 線 與 紅 外 線 的 暴 露 概 況 世 界 氣 象 組 織 在 1994 年 制 定 一 套 紫 外 線 指 數 標 準, 只 要 紫 外 線 指 數 超 過 7, 就 是 紫 外 線 過 量, 只 需 要 20 分 鐘 就 可 以 曬 傷 台 灣 在 夏 天 (5-9 月 ), 紫 外 線 指 數 超 過 7 的 日 數, 北 部 有 四 成, 中 部 約 六 成, 南 部 約 八 成, 所 以 平 時 應 注 意 紫 外 線 指 數 預 報, 做 好 防 曬 措 施 45
46 個 人 通 訊 射 頻 輻 射 的 暴 露 強 度 個 人 通 訊 射 頻 輻 射 的 部 分 多 屬 人 為 產 生, 其 頻 率 介 於 860~900 MHz 以 及 1800~2200 MHz 對 於 功 率 1600 W ERP 架 設 於 距 離 地 面 40 至 83 公 尺 高 的 行 動 電 話 基 地 附 近 環 境 而 言, 最 大 的 射 頻 輻 射 功 率 密 度 出 現 在 距 地 面 20-80 公 尺 的 塔 架 附 近, 數 值 約 為 0.002002 毫 瓦 特 / 平 方 公 分 (mw/cm 2 )
47 個 人 通 訊 射 頻 輻 射 的 暴 露 強 度 可 能 為 對 身 體 產 生 的 熱 效 應, 其 熱 效 應 可 能 達 身 體 的 10mm 深 度 日 常 環 境 中 最 常 發 生 之 射 頻 輻 射 功 率 密 度 介 於 0.0001~0.005 mw/cm 2 我 們 所 使 用 的 行 動 電 話 所 產 生 之 功 率 密 度 則 常 介 於 0.01~0.0301 0 03 mw/cm 2 ; 此 強 度 均 遠 低 於 射 頻 輻 射 能 產 生 熱 效 應 的 最 低 強 度 ( 即 10 mw/cm 2 )
1999 年 一 個 加 拿 大 的 研 究 針 對 5 所 學 校 測 量 其 校 園 射 頻 輻 射 強 度 48 學 校 編 號 基 地 台 位 置 最 大 射 頻 強 度 (mw/cm 2 ) 1 PCS 基 地 台 ( 行 動 電 話 0.00016 基 地 台 ) 在 對 街 2 在 屋 頂 有 類 比 基 地 台 0.0026 3 在 對 街 有 類 比 基 地 台 0.00022 4 和 5 附 近 沒 有 無 線 天 線 小 於 0.00001 加 拿 大 的 國 家 標 準 小 於 0.57 射 頻 輻 射 能 產 生 熱 效 應 的 最 低 強 度 為 10 mw/cm 2
環 境 中 極 低 頻 電 磁 場 ( 非 游 離 輻 射 ) 暴 露 概 況 可 能 對 身 體 表 面 產 生 電 荷 分 佈 之 改 變 電 力 頻 率 (50/60Hz) 磁 場 電 力 公 司 提 供 電 壓 ( 電 場 ); 當 電 力 正 在 使 用 中 就 有 電 流 產 生, 磁 場 則 是 由 電 流 產 生 而 存 在 磁 場 的 單 位 : 特 斯 拉 (T) 或 高 斯 (G) 或 毫 高 斯 (mg) 1T( 特 斯 拉 )=10,000 高 斯 1G( 高 斯 )=1,000 毫 高 斯 =10-4 T~ 地 球 表 面 磁 場 強 度 磁 場 之 屏 蔽 非 常 困 難 I B R 無 限 長 電 流 產 生 之 磁 場 m I B= o 2πR
中 子 星 表 面 一 些 磁 場 的 近 似 值 10 8 T 大 電 磁 鐵 附 近 1~2T 小 磁 棒 附 近 地 球 表 面 太 空 中 磁 隔 離 室 中 所 能 達 到 的 最 小 磁 場 10-2 T 10-4 T 10-10 T 10-14 T 1.5V 電 池 x 10 顆 = 15V P : 60W = I x V= I x 15 I = 4 A( 安 培 ) 以 裸 露 的 電 流 概 略 估 算 : I 60W 燈 泡 1m B = m o I 2πR = m o 4π x 10-7 x 4 2π x 1 = 8 x 10-7 T = 8 x 10-3 G = 8 mg
極 低 頻 ( 頻 率 介 於 30-300Hz) 300Hz) 電 磁 波 的 環 境 來 源 極 低 頻 電 磁 場 在 環 境 中 的 主 要 來 源 為 現 代 電 力 系 統 ( 主 要 為 50/60 Hz) 室 內 環 境 極 低 頻 電 磁 波 的 主 要 來 源 是 屋 內 所 使 用 的 家 電 設 備 以 及 建 築 物 本 身 內 部 的 配 電 系 統 ( 如 牆 壁 內 的 配 電 線 ) 戶 外 極 低 頻 電 磁 場 的 來 源 則 是 住 家 附 近 的 電 力 設 施, 如 變 電 所 高 壓 輸 電 線 配 電 線 等 電 焊 工 人 變 電 所 工 作 者 影 片 放 映 技 師 影 印 工 作 者 裁 縫 師 等 職 業 因 為 工 作 所 接 觸 或 使 用 的 機 器 設 備 必 須 使 用 大 量 電 流, 因 此 也 屬 於 極 低 頻 電 磁 場 的 高 暴 露 族 群 51
家 電 或 辦 公 室 設 備 為 室 內 家 電 或 辦 公 室 設 備 為 室 內 極 低 頻 電 磁 場 的 主 要 來 源 52
變 電 所 與 輸 配 電 線 為 戶 外 極 低 頻 電 磁 場 的 主 要 來 源 53
54 電 焊 工 人 電 力 工 作 者 是 極 低 頻 電 磁 場 的 職 場 暴 露 者
英 國 國 家 輻 射 防 護 局 (NRPB) 公 佈 之 家 電 設 備 極 低 頻 磁 場 值 55 家 電 種 類 極 低 頻 磁 場 分 佈 範 圍 ( 單 位 mg 毫 高 斯 ) 3 公 分 100 公 分 電 視 25-500 0.1-1.5 微 波 爐 750-2,000 2.5-6.0 吹 風 機 60-20,000 0.1-3.0 電 冰 箱 5-17 <0.1 電 鬍 刀 150-15,000 0.1-3.0 洗 衣 機 8-500 01-1 0.1 1.5 吸 塵 器 2,000-8,000 1.3-20 檯 燈 400-4,000 4000 0225 0.2-2.5
56 家 電 種 類 台 電 測 量 家 電 設 備 極 低 頻 磁 場 之 數 據 測 量 數 量 測 量 位 置 極 低 頻 磁 場 分 佈 範 圍 (min-max mg) 3 公 分 30 公 分 100 公 分 電 視 15 85-225 15-25 1347 1.3-4.7 線 圈 處 除 濕 機 16 300-6,000 19-89 1.8-5.5 馬 達 處 最 大 極 低 頻 磁 場 位 置 電 冰 箱 5 4.9-100 1-16 0.1-2.2 壓 縮 機 處 電 熱 器 7 100-2,000 2000 4754 4.7-54 0534 0.5-3.4 後 方 微 波 爐 14 95-2,500 8-165 1.2-37.2 微 波 發 射 處 吹 風 機 16 50-1,700 0.7-11.1 0.2-2 馬 達 處 電 磁 爐 6 95-3,000 7.4-82 0.7-11.6 後 方 ( 較 不 一 致 ) 電 子 鍋 9 8-90 0.7-2.7 0.2-1.9 電 源 線 入 口 處 電 鍋 12 12-80 0.5-3.6 0.1-3.5 電 源 線 入 口 處 電 熱 水 瓶 12 12-70 0.6-6.1 0.2-2 底 部 周 圍 冷 氣 機 26 8-300 1-22 0.2-13 控 制 版 面 附 近 吸 塵 器 15 160-4,000 7.2-143 0.5-17.2 馬 達 處 洗 衣 機 9 9-1,200 3.6-88 0.4-11 側 下 方 進 水 時 較 電 風 扇 6 140-600 1.5-9.4 0.3-1.6 大 馬 達 處 個 人 電 腦 13 40-60 2.3-4 0.4-1.8 後 上 方 或 側 面 偏 向 線 圈 處
張 氏 研 究 針 對 家 電 設 備 測 量 數 據 57 家 電 種 類 測 量 位 置 極 低 頻 磁 場 分 佈 範 圍 ( 單 位 mg) 最 近 位 置 ( 公 分 ) 距 離 100 公 分 處 電 視 5.2-107 0.2-1.4 電 風 扇 1.7-383 0.2-5.3 微 波 爐 84.3-481 2.3-5.9 電 冰 箱 11-1 1.1-1.6 004-0 0.04-0.6 冷 氣 機 1.7-198 0.1-0.9 吹 風 機 32-309 0.2-1 音 響 1183 1.1-83.88 0114 0.1-1.4 電 燈 3.4-191 0.1-4.7 電 熱 水 瓶 2.1-40.2 0.1-0.6 吸 塵 器 58.6-204 081 0.8-1 開 飲 機 6.8-40 0.3-0.6 電 鍋 11.7-30 0.1-0.5 洗 衣 機 96 9.6-40 0.1-0.40 熱 水 器 9.8-180 0.6-1 個 人 電 腦 6.2-15 0.1-0.2 烤 箱 33.6-122 0.1-1.0 影 印 機 12.2-27 0.4-0.6
李 氏 研 究 針 對 家 電 設 備 量 測 數 據 58 電 器 設 備 測 量 數 量 磁 場 強 度 (mg) 量 測 位 置 電 視 80 0321 0.3-21.8 前 方 50 公 分 0.4-43.1 前 方 100 公 分 微 波 爐 20 2.6-106.4 前 方 50 公 分 2.0-5.7 前 方 100 公 分 電 磁 爐 20 3.4-37.0 1.9-25.0 前 方 30 公 分 後 方 30 公 分 3.3-5.7 前 方 60 公 分 吹 風 機 30 4.0-494.0 前 方 10 公 分 映 像 管 顯 示 器 26 0515 0.5-1.5 前 方 30 公 分 0.5-1.4 前 方 60 公 分 液 晶 顯 示 器 25 0.5-4.6 前 方 30 公 分 0.4-4.6 前 方 60 公 分 桌 上 型 電 腦 主 機 35 0.4-4.9 0.5-5.0 5.0 前 方 30 公 分 前 方 60 公 分 筆 記 型 電 腦 26 0.5-0.7 0.5-0.8 前 方 30 公 分 前 方 60 公 分
59 戶 外 輸 配 電 線 與 其 它 電 力 設 備 所 產 生 的 電 磁 場 暴 露 根 據 台 灣 電 力 公 司 於 1989 年 所 作 的 調 查 發 現 台 灣 地 區 總 共 有 42 所 學 校 校 區 鄰 近 上 空 有 高 壓 (69/161/345kV) 輸 電 線 跨 越, 其 中 23 所 為 國 中 小 學 或 幼 稚 園 在 這 些 校 園 中 所 量 測 到 的 磁 場 強 度 最 大 值 介 於 2.5~170 mg 之 間
林 氏 研 究 6 所 小 學 校 園 環 境 監 測 的 極 低 頻 磁 場 強 度 學 校 編 號 平 均 磁 場 強 度 (SD)mG 校 園 遭 高 壓 輸 電 線 跨 越 或 距 輸 電 線 最 近 距 離 在 100 公 尺 內 A-1 5.17(7.77) 2.65 中 位 數 mg 60 A-2 3.90(3.50) 2.39 A-3 4.21(3.76) 3.19 對 照 組 校 園 B-1 0.67(0.56) 0.60 B-2 0.57(0.52) 0.40 B-3 1.08(1.48) 0.60 SD: Standard Deviation ( 標 準 差 ); 研 究 組 / 對 照 組 約 3~10 倍
林 氏 研 究 24 位 小 學 教 師 24 小 時 極 低 頻 磁 場 強 度 連 續 測 量 值 61 教 師 編 號 平 均 磁 場 強 度 (SD)mG 中 位 數 mg 任 教 於 校 園 遭 高 壓 輸 電 線 跨 越 或 距 輸 電 線 最 近 距 離 在 100 公 尺 內 之 教 師 A-1 3.97(7.37) 37) 3.11 A-2 3.75(2.72) 2.30 A-3 12.58(15.48) 5.01 A-4 1.76(10.00) 1.51 A-5 4.00(1.92) 3.63 A-6 1.55(3.78) 0.48 A-7 3.89(3.35) 2.41 A-8 3.55(3.73) 1.54 A-9 1.83(0.57) 2.00 A-10 6.79(5.01) 4.36 A-11 1.74(3.47) 47) 0.94 A-12 3.51(2.14) 2.86 SD: Standard Deviation
林 氏 研 究 中 24 位 小 學 教 師 24 小 時 極 低 頻 磁 場 強 度 連 續 測 量 值 ( 續 ) 62 對 照 組 校 園 教 師 編 號 平 均 磁 場 強 度 (SD)mG 中 位 數 mg B-1 0.35(0.24) ( ) 0.29 B-2 0.40(0.57) 0.29 B-3 0.60(1.04) 0.38 B-4 0.42(0.69) 0.29 B-5 1.17(0.60) 1.04 B-6 1.92(2.06) 0.84 B-7 0.81(1.50) 0.56 B-8 0.81(0.22) 0.87 B-9 0.47(0.47) 47) 0.42 B-10 0.76(0.89) 0.52 B-11 4.53(1.72) 4.80 B-12 1.27(1.67) 0.70 SD: Standard Deviation ( 標 準 差 )
63 1996 年 美 國 加 州 公 立 小 學 校 園 極 低 頻 磁 場 量 測 資 料 1996 年 美 國 加 州 政 府 委 託 執 行 針 對 境 內 公 立 小 學 校 園 環 境 ( 共 計 有 5,403 個 測 量 點, 其 中 3,193 個 測 量 點 為 教 室 ) 所 進 行 的 極 低 頻 磁 場 量 測 發 現 : 79.9% 的 校 園 屋 外 環 境 磁 場 強 度 高 於 1mG, 高 於 2mG 者 有 6.9%, 高 於 4mG 者 僅 有 1.5% 教 室 內 的 測 量 點, 高 於 1 2 3 或 4mG 者 各 有 83.1% 5.7% 2.1% 與 1.2%
台 北 市 運 轉 變 電 所 緊 鄰 民 宅 之 磁 場 最 大 值 變 電 所 所 名 最 大 值 (mg) 變 電 所 所 名 最 大 值 (mg) 萬 華 66.8 興 雅 8.6 中 山 45.8 北 投 8.6 龍 峒 34 水 源 84 8.4 城 中 32.7 建 成 7.8 建 國 29 士 林 7.8 古 亭 23.4 農 安 63 6.3 內 湖 21.8 中 崙 6.2 中 正 20.8 敦 化 4.4 石 牌 19.6 蘭 雅 42 4.2 關 渡 17.9 民 生 4.1 青 年 16.4 康 寧 4.1 木 柵 16.3 三 張 36 3.6 松 山 15.2 榮 星 3.6 虎 林 14.4 大 同 3.5 四 平 13.9 大 安 35 3.5 成 都 12.6 中 研 3.3 臥 龍 12.6 東 興 2.5 社 子 12.6 陽 明 22 2.2 常 德 10.2 博 嘉 2.1 台 北 9.8 華 陰 1.3 64
345/161/69 KV 高 壓 輸 電 線 實 測 極 低 頻 磁 場 強 度 分 佈 範 圍 65 輸 電 線 種 類 (kv) 345 161 69 負 載 範 圍 ( 安 培 ) 734-1018 205-937 284-487 輸 電 線 離 地 高 度 ( 公 尺 ) 10-30 15-17 10-13 輸 電 線 下 兩 側 之 範 圍 ( 公 尺 ) 極 低 頻 磁 場 分 佈 範 圍 ( 單 位 mg) 0-<10 15-114 8-57 10-46 10-<20 8-60 6-29 5-25 20-<30 5-28 3-12 2-12 可 能 大 於 2mG 30-<40 3-15 3-6 2-7 40-<50 2-9 2-3 1-4 50-<60 1-6 1-2 0.7-3 60-<70 1-5 1-1.6 0.5-2 70-<80 0.9-2 0.9-1.2 0.4-1.5 80-<90 0.8-1.6 0.8-1.1 0.3-1.2 90-<100 0.8-1.6 0.6-0.9 0.3-0.7
摘 自 : 蔡 文 達 ( 台 電 調 度 處 ) 台 灣 大 電 力 研 究 試 驗 中 心 再 生 能 源 與 分 散 式 電 源 系 統 技 術 班 66
5 非 游 離 輻 射 的 生 物 效 應 67
68 紫 外 線 的 生 物 效 應 ( 就 穿 透 皮 膚 的 程 度 而 言 ) 波 長 在 320-400 nm 的 近 紫 外 線 (UVA) 部 份 對 皮 膚 的 穿 透 力 最 大, 可 達 皮 膚 的 真 皮 層, 使 皮 膚 曬 黑, 損 傷 彈 性 纖 維, 長 期 會 造 成 皮 膚 老 化, 亦 可 能 誘 發 皮 膚 癌, 此 段 波 長 的 紫 外 線 也 同 時 會 造 成 角 膜 炎 白 內 障 以 及 眼 球 水 晶 體 之 眩 光 等 生 理 危 害 波 長 在 280-315 nm 的 紫 外 線 (UVB) 雖 然 只 到 達 皮 膚 的 表 皮, 但 會 讓 皮 膚 紅 腫 脫 皮 曬 黑, 是 曬 傷 的 罪 魁 禍 首, 它 也 會 導 致 角 膜 炎 結 膜 炎 白 內 障 皮 膚 紅 斑 皮 膚 癌 等 疾 病
69 可 見 光 的 生 物 效 應 能 夠 產 生 炫 光 使 眼 睛 產 生 不 適 感 是 可 見 光 最 常 見 的 影 響, 當 光 線 充 足 時, 甚 至 可 能 造 成 眼 球 的 傷 害, 但 可 見 光 較 少 會 傷 害 到 皮 膚
70 紅 外 線 的 生 物 效 應 當 人 體 接 受 到 紅 外 線 時, 皮 膚 會 產 生 熱 的 感 覺 波 長 在 5000nm 以 上 的 紅 外 線 可 以 完 全 由 皮 膚 的 表 層 所 吸 收, 而 介 於 750~1500nm 的 紅 外 線 則 會 造 成 皮 膚 的 燒 傷 以 及 眼 球 ( 視 網 膜 和 水 晶 體 ) 的 傷 害 與 紫 外 線 類 似, 紅 外 線 對 人 體 健 康 的 影 響 多 屬 於 熱 的 生 理 危 害
71 微 波 與 射 頻 輻 射 的 健 康 效 應 熱 效 應 : 指 微 波 與 射 頻 輻 射 對 人 體 所 造 成 皮 膚 紅 腫 白 內 障 以 及 男 性 不 孕 等 熱 生 理 反 應 非 熱 效 應 : 指 此 等 非 游 離 輻 射 對 人 體 所 造 成 癌 症 與 生 殖 危 害 等 非 熱 生 理 反 應 而 言
72 微 波 與 射 頻 輻 射 的 健 康 效 應 ( 續 ) 若 微 波 與 射 頻 輻 射 強 度 大 於 10 mw/cm 2 則 可 能 引 起 熱 效 應 的 傷 害 頻 率 在 3,000MHz 以 上 的 微 波 輻 射 多 為 皮 膚 所 吸 收 而 頻 率 在 3,000MHz 以 下 的 微 波 輻 射 則 可 被 皮 膚 下 層 的 組 織 所 吸 收 例 如, 頻 率 為 2,450MHz 的 微 波 ( 即 我 們 日 常 使 用 微 波 爐 所 產 生 之 微 波 頻 率 ) 能 穿 透 肌 肉 達 1.67 公 分 ; 對 於 脂 肪 組 織 之 穿 透 深 度 更 達 8.1 公 分
73 微 波 與 射 頻 輻 射 的 健 康 效 應 ( 續 ) 有 關 非 熱 效 應 的 部 分, 研 究 發 現 : 人 類 暴 露 於 低 強 度 的 微 波 與 射 頻 輻 射, 也 會 出 現 淋 巴 瘤 或 流 產 先 天 畸 形 等 健 康 效 應 而 早 期 一 些 針 對 微 波 與 射 頻 輻 射 暴 露 所 進 行 的 職 業 流 行 病 學 研 究 也 發 現 : 某 些 微 波 與 射 頻 輻 射 職 業 族 群 ( 包 括 電 台 員 工 無 線 電 操 作 與 維 修 人 員 業 餘 無 線 電 玩 家 軍 用 雷 達 操 作 人 員 以 及 電 信 員 工 等 ) 發 生 白 血 病 與 腦 瘤 的 危 險 性 較 高
74 個 人 通 訊 射 頻 輻 射 之 非 熱 效 應 研 究 環 境 中 由 行 動 電 話 或 基 地 台 所 產 生 之 射 頻 輻 射, 其 強 度 均 遠 低 於 射 頻 輻 射 能 產 生 熱 效 應 的 最 低 強 度 ( 即 10mW/cm 2 ) 通 常 只 有 在 距 天 線 5 公 尺 之 內 的 一 般 民 眾 或 職 業 族 群, 其 射 頻 輻 射 暴 露 方 會 超 過 美 國 國 家 標 準 局 所 建 議 之 最 高 暴 露 建 議 值 ( 約 1.2mW/cm 2 ), 但 仍 低 於 10mW/cm 2, 因 此 日 常 使 用 行 動 電 話 或 居 住 於 基 地 台 附 近, 應 不 會 有 立 即 的 熱 生 理 危 害 現 象 出 現
75 個 人 通 訊 射 頻 輻 射 之 非 熱 效 應 研 究 ( 續 ) 但 此 強 度 1.2mW/cm 2 的 射 頻 輻 射 則 有 可 能 會 干 擾 心 律 調 節 器 或 其 他 植 入 式 醫 療 設 備 儀 器 前 為 流 行 學 究 發 行 到 目 前 為 止, 流 行 病 學 研 究 並 未 發 現 行 動 電 話 使 用 者 之 全 死 因 死 亡 率 與 一 般 民 有 所 差 異 雖 然 最 近 的 零 星 流 行 病 學 研 究 指 出 暴 露 於 行 動 電 話 電 磁 波 會 增 加 罹 患 腦 瘤 的 危 險 性 ; 但 這 些 結 果 目 前 尚 缺 乏 一 致 性 的 發 現, 也 缺 乏 合 理 的 致 病 機 轉 解 釋
76 終 端 機 射 頻 輻 射 非 熱 效 應 之 研 究 由 於 終 端 機 使 用 陰 極 射 線 映 像 管 會 產 生 許 多 頻 率 不 等 的 非 游 離 輻 射, 其 中 最 主 要 的 部 份 即 是 頻 率 介 於 20~30KHz 之 電 磁 場, 稱 為 非 常 低 頻 率 電 磁 場 [very low frequency(vlf) electromagnetic fields (EMF)]
77 終 端 機 射 頻 輻 射 非 熱 效 應 之 研 究 ( 續 ) 自 1980 年 以 來 的 流 行 病 學 研 究 結 果 則 傾 向 支 持 : 職 業 操 作 終 端 機 與 異 常 的 生 殖 與 胎 ( 嬰 ) 兒 生 長 間 並 無 明 顯 的 相 關 性 這 些 流 行 病 學 研 究 所 探 討 的 異 常 生 殖 與 胎 ( 嬰 ) 兒 生 長 指 標 包 括 : 不 孕 死 產 早 產 嬰 兒 死 亡 自 發 性 流 產 低 出 生 體 重 以 及 胎 兒 在 子 宮 內 生 長 遲 緩 等 現 象
78 極 低 頻 (extremely low frequency, ELF) 電 磁 場 非 熱 效 應 之 研 究 極 低 頻 電 磁 場 是 由 現 代 電 力 系 統 與 設 備 產 生 1979 年 Wertheimer 和 Leeper 發 表 第 一 篇 關 於 高 壓 電 線 極 低 頻 電 磁 場 與 小 兒 癌 症 之 死 亡 有 關 之 流 行 病 學 研 究 此 後, 居 家 及 職 業 場 所 暴 露 於 極 低 頻 電 磁 場 與 人 體 健 康 效 應 之 研 究, 即 引 起 廣 泛 的 關 切 與 討 論, 而 對 於 極 低 頻 電 磁 場 所 可 能 產 生 的 生 物 效 應 在 過 去 二 十 多 年 間 亦 為 一 熱 門 的 科 學 辯 論 話 題
79 高 壓 電 線 產 生 的 極 低 頻 電 磁 場 是 否 會 產 生 健 康 危 害 一 直 困 擾 著 許 多 人 圖 片 資 料 來 源 : WORLD HEALTH ORGANIZATION:ESTABLISHING A DIALOGUE ON RISKS FROM ELECTROMAGNETIC FIELDS, WHO, GENEVA, SWITZERLAND 2002
80 被 懷 疑 與 極 低 頻 電 磁 場 有 關 之 疾 病 極 低 頻 電 場 易 受 建 築 物 或 樹 木 屏 蔽 ; 而 磁 場 則 幾 乎 不 受 屏 蔽, 因 此 流 行 病 學 多 針 對 磁 場 之 生 物 效 應 進 行 探 討 許 多 研 究 指 出 居 家 或 職 場 極 低 頻 磁 場 暴 露 與 癌 症 的 有 關 ( 包 括 白 血 病 / 腦 瘤 / 乳 癌 ) 也 有 部 分 研 究 探 討 異 常 生 殖 或 神 經 行 為 改 變 ( 包 括 睡 眠 障 礙 / 沮 喪 / 自 殺 / 神 經 退 化 性 疾 病 等 )
81 有 關 極 低 頻 磁 場 生 物 效 應 之 流 行 病 學 證 據 經 過 20 多 年 累 積 的 流 行 病 學 証 據 大 致 顯 現 出 : 長 時 間 暴 露 ( 職 業 或 居 家 ) 於 極 低 頻 磁 場 可 能 與 白 血 病 ( 特 別 是 15 歲 以 下 的 小 兒 白 血 病 ) 的 發 生 有 關 ( 相 關 性 ); 而 與 流 產 先 天 畸 形 等 異 常 懷 孕 結 果, 以 及 與 異 常 神 經 行 為 改 變 ( 例 如, 失 眠 頭 疼 甚 至 是 自 殺 等 ) 的 相 關 性 較 低 或 不 明 顯
82 流 行 病 學 研 究 數 據 僅 能 提 供 有 關 極 低 頻 磁 場 生 物 效 應 之 部 分 證 據 目 前 動 物 或 細 胞 的 研 究 結 果 並 無 法 完 全 支 持 流 行 病 學 有 關 極 低 頻 磁 場 研 究 的 發 現, 而 這 也 是 目 前 尚 無 法 確 定 極 低 頻 磁 場 人 體 生 物 效 應 的 原 因 圖 片 資 料 來 源 : WORLD HEALTH ORGANIZATION: ESTABLISHING A DIALOGUE ON RISKS FROM ELECTROMAGNETIC FIELDS, WHO, GENEVA, SWITZERLAND 2002
6 非 游 離 輻 射 的 管 制 標 準 83
84 頻 率 300GHz 以 下 非 游 離 輻 射 的 管 制 建 議 值 ( 微 波 / 射 頻 / 極 低 頻 電 磁 場 )
85 台 灣 對 於 頻 率 300GHz(300,000MHz) 以 下 ( 紅 外 線 以 下 ) 非 游 離 輻 射 的 管 制 現 況 環 保 署 在 2001 年 1 月 依 據 國 際 非 游 離 輻 射 防 護 協 會 (ICNIRP) 之 建 議 規 範 訂 定 了 我 國 非 游 離 輻 射 的 管 制 建 議 值 依 此 建 議 值, 目 前 我 國 對 於 環 境 中 極 低 頻 磁 場 暴 露 的 建 議 值 為 :833mG 而 行 動 電 話 基 地 台 電 磁 波 的 安 全 值 規 範 上 限 為 GSM900 :0.45 mw/cm 2 GSM1800 :0.90 mw/cm 2
86 台 灣 對 於 頻 率 300GHz(300,000MHz) 以 下 ( 紅 外 線 以 下 ) 非 游 離 輻 射 的 管 制 現 況
環 保 署 非 游 離 輻 射 管 制 網 電 子 地 圖 顯 示 資 料 庫 87 資 料 取 自 環 保 署 網 站
環 保 署 非 游 離 輻 射 管 制 網 電 子 地 圖 顯 示 資 料 庫 案 例 88 xxxxxxxxxx 資 料 取 自 環 保 署 網 站
對 象 雷 射 切 割 機 雷 射 焊 接 機 高 周 波 電 焊 機 我 國 非 游 離 輻 射 設 備 之 主 管 機 關 及 其 相 關 法 令 使 用 場 所 工 廠 內 主 管 機 關 行 政 院 勞 工 安 全 委 員 會 雷 射 儀 器 醫 院 內 行 政 院 衛 生 署 家 電 用 品 : 電 磁 爐 吹 風 機 電 腦 電 視 機 洗 衣 機 電 毯 冷 氣 機 檯 燈 電 鬍 刀 錄 放 影 機 民 宅 內 營 業 埸 所 及 娛 樂 場 所 經 濟 部 標 準 局 相 關 法 令 依 勞 工 安 全 衛 生 法 第 五 條 及 勞 工 健 康 管 理 規 則 第 二 條 之 規 定, 凡 是 雇 主 對 輻 射 線 ( 含 游 離 及 非 游 離 輻 射 ) 引 起 之 危 害 應 有 符 合 標 準 之 必 要 安 全 衛 生 設 備 依 醫 療 法 第 六 十 八 條 及 醫 療 機 構 購 置 及 使 用 昂 貴 或 具 有 危 險 性 醫 療 儀 器 審 查 及 評 估 辦 法 第 八 條 之 規 定, 醫 療 機 構 購 罝 及 使 用 昂 貴 或 具 有 危 險 性 醫 療 儀 器, 中 央 衛 生 主 管 機 關 得 予 必 要 之 審 查 及 評 估, 如 發 現 有 違 反 規 定 危 害 人 體 健 康 或 妨 礙 公 共 衛 生 安 全 之 虞 者, 得 停 止 使 用 依 現 行 商 品 檢 驗 法 第 十 一 條 及 第 十 二 條 之 規 定 : 應 施 檢 驗 國 內 市 場 商 品 之 檢 驗 項 目 及 標 準, 由 主 管 機 關 指 定 公 告 之, 經 檢 驗 不 合 格 時, 主 管 機 關 得 命 令 其 停 止 生 產 製 造 陳 列 或 銷 售 廣 播 電 台 : 調 頻 廣 播 FM 樓 頂 行 政 院 新 聞 廣 播 電 視 法 第 三 條 及 第 十 條 之 規 定 : 電 台 之 設 立, 應 填 具 申 請 書, 送 由 新 聞 局 轉 送 交 通 部 核 發 電 台 架 調 幅 廣 播 AM 局 及 交 通 部 電 信 總 局 行 動 電 話 及 基 地 台 樓 頂 交 通 部 電 信 總 局 台 電 公 司 所 使 用 之 高 壓 輸 配 電 線 變 電 所 資 料 取 自 環 保 署 網 站 屋 外 環 境 中 經 濟 部 設 許 可 證 始 得 裝 設, 裝 設 完 成, 向 交 通 部 申 請 查 驗 合 格, 分 別 由 交 通 部 發 給 電 臺 執 照 後, 新 聞 局 發 給 廣 播 或 電 視 執 照 後, 始 得 正 式 播 放 而 電 台 主 要 設 備 及 工 程 技 術 之 審 核, 電 波 監 理, 頻 率 呼 號 及 電 功 率 之 使 用 與 變 更 等 由 交 通 部 主 管 之 交 通 部 電 信 總 局 組 織 條 例 第 二 條 第 十 一 項 之 規 定 : 關 於 工 業 科 學 醫 療 及 其 他 具 有 電 波 輻 射 性 電 機 及 器 材 有 關 輻 射 之 管 理 事 項 依 電 業 法 及 變 電 所 裝 置 規 則 之 規 定 ; 變 電 所 利 用 地 境 界 外 距 離 一 公 尺, 且 離 地 面 一 公 尺 高 度, 所 量 測 電 場 強 度 不 得 超 過 五 千 伏 特 / 公 尺 89
英 國 澳 洲 美 國 幾 個 國 家 之 政 府 及 非 政 府 組 織 對 非 游 離 輻 射 之 建 議 值 國 家 輻 射 保 護 局 職 業 人 員 50/60Hz 13,300~16,000 mg( 毫 高 斯 ) 交 通 及 通 訊 部 及 職 業 衛 生 與 安 全 委 員 會 電 機 電 子 工 程 協 會 (ANSI/IEEE) 資 料 取 自 環 保 署 網 站 100-1,000MHz 1000-300,000MHz f/100 mw/cm2( 毫 瓦 / 平 方 公 分 ) 10 mw/cm2 一 般 民 眾 50/60Hz 13,300~16,000 mg 300-1 1,500MHz f/300 mw/cm2 1500-300,000MHz 5 mw/cm2 職 業 人 員 30-300,000MHz 1 mw/cm2 一 般 民 眾 30-300,000MHz 0.2 mw/cm2 職 業 人 員 100-300 MHz 1.0 mw/cm2 射 頻 300-3,000 MHz f/300 mw/cm2 3000-15,000 MHz 10 mw/cm2 15000-300,000 MHz 10 mw/cm2 一 般 民 眾 100-300 MHz 0.2 mw/cm2 300-3,000 MHz f/1,500 mw/cm2 3,000-15,000 MHz f/1,500 mw/cm2 15,000-300,000MHz 10 mw/cm2 微 波 90
91 國 際 非 游 離 輻 射 防 護 委 員 會 (ICNIRP) 對 非 游 離 輻 射 管 制 之 建 議 值 對 象 職 業 人 員 50/60Hz 極 低 頻 電 磁 場 5,000 mg(50hz)( 毫 高 斯 ) 4,200 mg(60hz) 1-400MHz 1 mw/cm2 射 頻 ( 毫 瓦 / 平 方 公 分 ) 400-2,000MHz f/400 mw/cm2 微 波 2000-300,000M/Hz 5 mw/cm2 一 般 民 眾 50/60Hz 1,000 mg(50hz), 833 mg(60hz) 1-400MHz 0.2 mw/cm2 400-2,000MHz f/2,000 mw/cm2 2,000-300,000M/Hz 1 mw/cm2 資 料 整 理 自 環 保 署 網 站
92 目 前 所 訂 定 之 標 準 屬 於 安 全 建 議 值 旨 在 防 範 熱 效 應 或 感 應 電 流 的 危 害 目 前 國 際 間 所 訂 定 之 電 磁 波 暴 露 規 範 屬 於 安 全 準 則, 此 準 則 之 訂 定 乃 考 量 電 磁 波 可 能 引 起 足 以 傷 害 人 體 健 康 之 電 流 強 度, 此 電 流 強 度 可 能 會 造 成 休 克 與 爆 炸 燃 燒 等 安 全 問 題 目 前 並 未 有 以 衛 生 為 考 量 所 訂 定 的 暴 露 標 準, 主 要 原 因 是 因 為 目 前 的 科 學 證 據 尚 無 法 支 持 建 立 衛 生 標 準 之 合 理 性 與 正 當 性
93 國 際 間 對 於 射 頻 輻 射 的 管 制 現 況 目 前 國 際 間 有 關 非 游 離 輻 射 的 管 制 標 準 大 致 相 同, 在 射 頻 輻 射 部 分 以 1992 年 美 國 ANSI/IEEE 所 訂 之 最 大 容 許 暴 露 標 準 為 例, 一 般 民 眾 對 於 行 動 電 話 基 地 台 天 線 所 產 生 射 頻 輻 射 之 最 大 容 許 暴 露 值 為 0.57~1.2 mw/cm 2 ; 若 是 針 對 職 場 暴 露, 上 述 標 準 則 提 高 4 倍 但 必 須 注 意 的 是, 此 規 範 是 根 據 30 分 鐘 之 最 高 功 率 密 度 而 訂 定, 如 果 民 眾 是 屬 於 連 續 暴 露, 此 標 準 必 須 再 降 低 為 原 標 準 之 1/5 以 更 保 守 地 規 範 民 眾 之 射 頻 輻 射 暴 露
7 避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 94
95 避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 : 工 程 改 善 策 略 電 磁 遮 蔽 的 作 用 原 理 是 採 用 低 電 阻 的 導 電 材 料, 因 為 導 體 材 料 對 電 磁 波 具 有 反 射 與 導 引 作 用, 根 據 金 屬 材 料 的 電 磁 波 遮 蔽 理 論, 金 屬 材 料 的 電 磁 屏 蔽 效 果 = 電 磁 波 的 反 射 損 耗 + 電 磁 波 的 吸 收 損 耗 + 電 磁 波 在 遮 蔽 材 料 中 的 損 耗 整 體 而 言, 銅 鎳 具 有 優 異 的 導 電 性, 其 電 磁 波 干 擾 遮 蔽 效 果 極 佳
96 避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 : 非 工 程 改 善 策 略 時 間 與 距 離 是 避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 非 工 程 改 善 策 略 在 345kV 超 高 壓 輸 電 線 下 方 所 測 得 的 極 低 頻 磁 場 強 度 可 以 達 到 50~250 mg; 但 在 此 輸 電 線 兩 側 100 公 尺 以 外 的 地 區 所 測 得 的 極 低 頻 磁 場 強 度 則 只 有 1~3 mg; ; 與 一 般 環 境 中 的 背 景 強 度 2 毫 高 斯 類 似
避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 : 非 工 程 改 善 策 略 ( 續 ) 在 距 吹 風 機 10 公 分 處 可 以 量 測 到 高 達 100mG 之 極 低 頻 磁 場, 但 此 數 值 在 距 吹 風 機 50 公 分 處 則 降 至 1mG ( 您 如 何 使 用 吹 風 機?) 97 電 磁 爐 產 生 電 磁 波 強 度, 依 據 台 電 公 司 前 所 量 測 的 數 據, 距 離 3 公 分 量 得 95~3,000mG, 約 為 同 距 離 電 視 的 1.1~13 倍 ; 距 離 30 公 分 量 得 7.4~82mG, 遠 較 歐 美 各 國 所 訂 環 境 中 電 磁 波 的 安 全 標 準 2mG 要 高 出 許 多, 因 此 使 用 電 磁 爐 時 應 注 意 保 持 安 全 距 離, 時 間 應 儘 量 短 ( 您 如 何 使 用 電 磁 爐?)
避 免 過 度 暴 露 於 非 游 離 輻 射 的 策 略 : 非 工 程 改 善 策 略 ( 續 ) 98 對 於 無 法 使 用 距 離 防 護 原 則 的 情 況 ( 例 如, 吹 風 機 的 使 用 必 須 是 近 距 離 ), 則 可 應 用 時 間 原 則, 也 就 是 避 免 長 時 間 使 用 電 器 設 備 使 用 行 動 電 話 時, 為 避 免 過 量 之 射 頻 輻 射 也 可 使 用 時 間 防 護 的 原 則 ( 您 長 時 間 用 手 機 聊 天 嗎?) 只 要 有 電 就 一 定 有 電 磁 輻 射, 因 此 隨 手 關 閉 不 必 要 之 電 器 用 品 或 照 明 燈 具, 不 但 節 省 能 源 更 可 避 免 不 必 要 的 輻 射
99 力 行 謹 慎 避 免 - 降 低 非 必 要 之 暴 露 對 於 生 物 效 應 尚 未 被 明 確 證 實 的 一 些 非 游 離 輻 射 而 言, 並 不 需 要 日 日 惶 恐, 而 可 以 一 種 謹 慎 避 免 (precautionary principle) p 的 態 度 去 面 對 它 : 即 是 要 在 個 人 能 力 許 可 以 及 使 用 現 有 技 術 的 前 提 下 去 讓 自 身 的 非 必 要 暴 露 減 至 最 低 美 國 國 家 環 境 衛 生 研 究 所 建 議 : 目 前 的 科 學 證 據 尚 不 足 以 支 持 必 須 全 面 降 低 環 境 中 極 低 頻 電 磁 場 的 作 法, 但 仍 然 建 議 電 力 工 程 單 位 應 持 續 進 行 降 低 電 力 設 施 產 生 極 低 頻 磁 場 的 努 力
8 結 語 100
101 環 境 中 的 紫 外 線 可 見 光 紅 外 線 以 及 強 度 大 的 微 波 與 射 頻 輻 射 所 產 生 之 熱 效 應, 對 眼 球 皮 膚 或 生 殖 腺 等 對 熱 較 為 敏 感 的 器 官 是 廣 為 科 學 界 所 認 知 的 熱 效 應 強 度 較 低 之 微 波 與 射 頻 輻 射, 以 及 極 低 頻 電 磁 場 等 非 游 離 輻 射 並 不 會 產 生 熱 效 應 ; 但 是 否 會 產 生 非 熱 效 應 則 有 待 科 學 界 進 一 步 的 探 討
102 在 防 護 方 面, 可 以 採 取 減 少 暴 露 時 間 建 構 屏 蔽 物 以 及 增 加 與 發 生 源 距 離 等 方 式 避 免 過 度 的 暴 露 在 科 學 研 究 尚 未 提 供 明 確 證 據 的 一 些 潛 在 危 害 時, 則 應 以 謹 慎 避 免 與 事 前 防 範 的 態 度 去 面 對