船舶雷達(dá)照射下人體電磁生物效應(yīng)仿真

呂 昊， 李 超， 劉 成， 奚嘯天

(1.海裝裝備項目管理中心， 北京100071； 2.上海船舶工藝研究所， 上海200032)

0 引 言

隨著大功率雷達(dá)等射頻電子設(shè)備的推廣應(yīng)用，船舶電磁環(huán)境日趨復(fù)雜。大功率電磁波不僅會對敏感設(shè)備產(chǎn)生輻射串?dāng)_等電磁兼容問題，而且對人體也造成影響。生物電磁效應(yīng)[1]包括非熱效應(yīng)、熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。非熱效應(yīng)機理復(fù)雜，國內(nèi)外各大機構(gòu)還未研究透徹其中機理，熱效應(yīng)是指外界電磁波的波動能量加熱效應(yīng)和電阻加熱效應(yīng)，波動能量加熱效應(yīng)是生物極化分子隨電磁波高頻振動的摩擦損耗，電阻加熱效應(yīng)是生物電流在生物組織的阻抗上形成的損耗。電磁波產(chǎn)生的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)會同時引發(fā)累積效應(yīng)，繼而形成后續(xù)損傷。對于生物電磁效應(yīng)中的熱效應(yīng)，國際上常用電磁波吸收比值(Specific Absorption Rate，SAR)這一物理量進(jìn)行描述。不論研究非熱效應(yīng)還是熱效應(yīng)，人體內(nèi)的電場、磁場和SAR值都是需要測量的物理量。

人體電磁生物效應(yīng)一直是國內(nèi)外的研究熱點。冷戰(zhàn)時期，美蘇科學(xué)家合作研究大鼠和家兔暴露在2 375 MHz等3種不同照射水平(10 μW/cm2、50 μW/cm2和500 μW/cm2)電磁波輻射條件下的生物腦電活動變化情況。研究顯示，10 μW/cm2和500 μW/cm2的照射水平會刺激生物大腦活動，而在500 μW/cm2照射水平下大鼠和家兔活動能力下降[2]。FREEDMAN等[3]研究生物分子在電磁波條件下發(fā)生相干振蕩現(xiàn)象或者可能導(dǎo)致穩(wěn)定的干擾，論證低水平無熱微波生物效應(yīng)存在的可能性。高艷[4]研究35 GHz、平均功率為5～12 W的毫米波照射對小鼠背側(cè)皮膚的損傷效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)毫米波持續(xù)輻照對小鼠皮膚的損傷顯著。……