隨著移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)與縱深發(fā)展,我們幾乎無(wú)時(shí)無(wú)刻都籠罩著電磁輻射的環(huán)境中——手機(jī)基站就是其中引人注目的一種類型。比如北京的回龍觀小區(qū)附近就建了很多手機(jī)基站,很多居民于是擔(dān)心自己會(huì)受到嚴(yán)重的電磁輻射危害。
在上面這個(gè)文章中有如下插圖,顯示出該小區(qū)附近的手機(jī)基站的個(gè)數(shù)與位置。
這種危險(xiǎn)情況看上去怕怕的,腫么破?
其實(shí)真相只有一個(gè)。
決定輻射大小的因素有2個(gè)
首先是基站的輻射電功率,其次是你離開基站的距離。
回龍觀地區(qū)屬于人口聚集地區(qū),話務(wù)量較大,所以手機(jī)基站比較多。
為了方便起見(jiàn),我們首先考慮一個(gè)基站的輻射水平,然后再考慮多個(gè)基站輻射的疊加效果。
一個(gè)手機(jī)基站的輻射功率
手機(jī)基站雖然有電磁波信號(hào)調(diào)制與處理的功能,但從輻射危害的角度來(lái)考察它,我們只需要關(guān)心它的一個(gè)基本的物理量,這個(gè)基本的物理量就是輻射功率——總得說(shuō)來(lái)也就是這個(gè)基站消耗了多少電功率再減去一些額外的損耗功率。
一般在城區(qū)的手機(jī)基站的輻射功率都不大,典型的功率是30瓦特左右,最大的也就300瓦左右——在城市里一般采取的是多基站小功率的模式,而在偏遠(yuǎn)地區(qū)比如草原上,則采用少基站大功率傳播模式。
所以針對(duì)上文圖中標(biāo)記的各個(gè)手機(jī)基站位于城區(qū),雖然看上去個(gè)數(shù)不少,但首先要確定的一點(diǎn)是這些基站的輻射功率,每一個(gè)基站的輻射功率按理來(lái)說(shuō)都在300瓦特以下。
輻射強(qiáng)度與距離的關(guān)系
我們大家都知道牛頓的萬(wàn)有引力定律,說(shuō)的是牛頓萬(wàn)有引力的大小與距離的平方成反比,距離中心天體越遠(yuǎn),引力就越弱。對(duì)于電磁輻射的功率面密度(也就是輻射強(qiáng)度),也存在類似的“平方反比率”,我們可以把基站發(fā)出的電磁波看成是一個(gè)以基站為球心的球面波(遠(yuǎn)場(chǎng)近似,很近距離來(lái)說(shuō)與球面有偏離,但這對(duì)物理分析來(lái)說(shuō)不是很重要)。那么,因?yàn)榭傒椛涔β室睾悖栽趩挝幻娣e上的功率面密度隨著距離的平方衰減——這一點(diǎn)與萬(wàn)有引力定律是相似的。
300瓦特的輻射功率,在10米的距離上,輻射功率的面密度就是300瓦特除以球面的面積。
球面的面積是4倍圓周率再乘以半徑的平方
那么我們可以算出離300瓦特基站10米的距離上的輻射功率面密度是0.2387瓦特每平方米。
手機(jī)基站輻射與太陽(yáng)輻射危害的比較
上面我們已經(jīng)算出離300瓦特基站10米的距離的地方其輻射功率面密度是0.2387瓦特每平方米。這個(gè)數(shù)據(jù)大不大呢?危險(xiǎn)嗎?
因?yàn)槭謾C(jī)基站輻射的是電磁波,而太陽(yáng)輻射的也是電磁波,我們可以將手機(jī)基站輻射與太陽(yáng)輻射危害進(jìn)行比較就可以得到一個(gè)基本結(jié)論。
根據(jù)太陽(yáng)的輻射總功率以及地球到太陽(yáng)的距離,再考慮地球的半徑,物理學(xué)家早已經(jīng)算出,地球上太陽(yáng)光的輻射功率面密度大約是1000瓦特每平方米。這個(gè)輻射數(shù)據(jù)是前面我們算出的300瓦特基站10米的距離上的輻射功率面密度的4000倍——所以, 如果在距離300瓦特基站10米的地方人會(huì)被電磁輻射損害,那么我們?nèi)祟惥筒荒茉谔?yáng)光下被照射,只能一直生活在黑暗的深海里。
由此可見(jiàn),手機(jī)基站不可怕,因?yàn)樘?yáng)比它更厲害我們都不怕。
實(shí)際情況的考慮
在實(shí)際情況下,我們的生活區(qū)一般離開手機(jī)基站在100米以上,以100米做估計(jì),那么離300瓦特基站100米的距離上的輻射功率面密度是10米距離上的輻射功率面密度1/100(還記得那個(gè)平方反比定律吧)!所以,其輻射危害就更小了。這個(gè)時(shí)候的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度(輻射功率面密度)是手機(jī)基站輻射強(qiáng)度的400000倍,也就是說(shuō),要產(chǎn)生太陽(yáng)一樣的輻射危險(xiǎn),需要在距離你100米的地方存在 40萬(wàn)個(gè)300瓦特的手機(jī)基站。
所以如果你擔(dān)心安全問(wèn)題,那至少要建成這樣:
因?yàn)槭謾C(jī)基站的輻射波長(zhǎng)與太陽(yáng)光的中心波長(zhǎng)并不一樣,但從物理效果上來(lái)說(shuō),因?yàn)樗鼈兊妮椛鋸?qiáng)度相差實(shí)在很遠(yuǎn),所以只要離基站100米以外,我們完全不用擔(dān)心基站對(duì)家庭生活的危害。
讓我們感謝“平方反比定律吧”!
看看國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)怎么說(shuō)
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》,即國(guó)標(biāo)GB8702-88,電磁輻射的限值為:
·公眾照射:在一天24小時(shí)內(nèi),環(huán)境電磁輻射的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的平均值應(yīng)滿足功率密度
·職業(yè)照射:在一天8小時(shí)工作時(shí)間內(nèi),電磁輻射功率密度的平均值(連續(xù)6分鐘)應(yīng)<2瓦特每平方米(頻率為30~3000MHz)。
很明顯,我們前面的計(jì)算結(jié)論清楚表明:300瓦特基站在10米以外的輻射數(shù)值滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而100米以外就更滿足了。
如果您還是不放心,那么回家去看看你家附近到底有幾個(gè)手機(jī)基站,每個(gè)基站的輻射功率是多少吧,然后再把這些數(shù)據(jù)累加起來(lái)就可以了。
如果您有這些數(shù)據(jù),也可以求助蝌蚪君幫助做相關(guān)免費(fèi)的科學(xué)分析,我們一定會(huì)讓您滿意的。