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基本知識

「電磁波」是由電場與磁場交互作用所產生,屬能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞,自古以來就以各種面向存在於大自然。

電磁波可分為「游離輻射」和「非游離輻射」。游離輻射係指頻率大於3×1015赫(Hz)的電磁波,一般常稱呼為輻射或放射線。最為人所知的游離輻射就是X光,它的頻率比起非游離輻射高的多,其光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化,必須嚴格防護,因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽,避免輻射外洩。

電磁波頻譜

非游離輻射係指頻率小於3×1015赫的電磁波,一般俗稱電磁波者皆屬此類。它的能量較微弱,無法打斷原子的鍵結產生游離化。按照頻率/光子能量高到低的順序,非游離輻射的族群可分為紫外線(UV)、可見光、紅外線(IR)、微波(MW)、射頻(RF)、極低頻(ELF)、以及靜電場與靜磁場。另外極低頻由於波長非常長,約5000公里,所以通常稱為電磁場。

以下是一般常見的非游離輻射種類,依頻率高至低排列:

俗稱 頻率範圍(波長值)
紫外線 790THz(380nm)至3000THz
可見光 400THz(760nm)至790THz
紅外線 300GHz(1mm)至400THz
微波 300MHz(1m)至300GHz
射頻 3kHz(100Km)至300MHz
極低頻 1Hz至300Hz
靜電磁場 0Hz
說明:
  • 1PHz(拍赫茲)= 103 THz(兆赫茲)= 106 GHz(吉赫茲) = 109 MHz(百萬赫茲)= 1012 kHz(千赫茲)= 1015 Hz(赫茲)
  • 1km(公里、千米)= 103 m(公尺、米)= 105 cm(公分、厘米) = 106 mm(毫米)= 109 μm(微米)= 1012 nm(奈米)

管制現況

我國在電磁波管制方面,目前政府各部會對電磁波管理的權責分工如下:

  • 原子能游離輻射
    • 原子能委員會
  • 非游離輻射
    • 衛生福利部-非游離輻射對人體健康之對策
    • 環境部-非游離輻射對環境影響及監測
    • 國家通訊傳播委員會-通訊傳播事業營運之監督管理、頻道分配及證照核發
    • 經濟部-電業設備 (高壓輸配電線、變電所)及電器產品之管理
    • 勞動部-非游離輻射在職業場所對勞工影響之對策

依據以上分工,環境部為防護國人免於受到人為電磁波發射源所產生電磁場的過度曝露,綜合參酌ICNIRP 1998年及2010年所公告之曝露指引的精神和原則,公告我國「限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」。該曝露指引適用範圍為300GHz以下的電磁波,並依頻段造成的生物效應的不同,而有不同的計算法則。若民眾對所處的環境有非游離輻射安全疑慮時,也可聯絡各個相關單位來協助檢測,以獲得確切的結果。

政府免費量測服務資訊

圖片說明:政府免費量測服務資訊-台灣電力公司(1911)。國家通訊傳播委員會(0800-580-010)

知識QA

政府法規與管制

我國政府對於游離、非游離輻射管理的分工情形?

電磁波原子能游離輻射及非屬原子能游離輻射,原子能游離輻射主管機關為行政院原子能委員會,而非游離輻射之主管機關則分屬如下:

  • 非游離輻射
    • 環境部-非游離輻射對環境影響及監測
    • 衛生福利部-非游離輻射對人體健康之對策
    • 經濟部-電業設備 (高壓輸配電線、變電所)及電器產品之管理
    • 國家通訊傳播委員會-通訊傳播事業營運之監督管理、頻道分配及證照核發
    • 勞動部-非游離輻射在職業場所對勞工影響之對策

非游離輻射分工圖表,圖表內容同上方說明文字

國際間的電磁波規範為何?

目前國際間電磁波的相關管制措施,由聯合國世界衛生組織的分類統計顯示,各國在建議值制定的標準上,多是參考世界衛生組織認可的國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)所訂定的標準值。各國參採ICNIRP建議值的方式或是完全遵循規範、制定較嚴格的規範、制定較寬鬆的規範,或是在一般地區遵循而特殊區位另外制定等。 ICNIRP所訂定的標準十分嚴謹,亦通行於許多國家,包括我國政府都予以參採。

環境部非游離輻射相關法規有那些?

  • 公告「限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」

    • 訂定目的:為防制所有科學上已經確定機制之人為時變電場、磁場及電磁場所引起短期曝露造成之急性效應及長期曝露影響,特訂定本指引。

    • 特別說明:關於ICNIRP於2010年放寬一般民眾60赫茲(Hz)磁場曝露參考位準值(由833毫高斯放寬至2,000毫高斯)1節,考量我國國情之不同,人口居住密度偏高且相關非游離輻射發射源廣泛散布於民眾生活環境中,同時參酌世界衛生組織所提預防措施原則,故不調整我國非游離輻射曝露指引。

  • 量測環境中非游離輻射標準檢測方法:環境部國家環境研究院公告「環境中極低頻電場與磁場檢測方法」及「環境中射頻電磁波檢測方法」。

非游離輻射參考位準值為多少?

環境部公告「(限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」表列各頻段之參考位準值

環境部公告「非游離輻射參考位準值」(曝露指引表)

頻段 (f)電場強度 (V/m)磁場強度 (A/m)磁通量密度 (μT)功率密度 (W/m2)
< 1 Hz - 3.2x104 4x104 -
1 - 8 Hz 10,000 3.2x104/f2 4x104/f2 -
8 - 25 Hz 10,000 4,000/f 5,000/f -
0.025 – 0.8 kHz 250/f 4/f 5/f -
0.8 -3 kHz 250/f 5 6.25 -
3 – 150 kHz 87 5 6.25 -
0.15 – 1 MHz 87 0.73/f 0.92/f -
1 – 10 MHz 87/f1/2 0.73/f 0.92/f -
10 – 400 MHz 28 0.073 0.092 2
400 – 2000 MHz 1.375f1/2 0.0037f1/2 0.046/f1/2 f/200
2 – 300 GHz 61 0.16 0.2 10
  • 頻段:係指特定之頻率範圍。
  • f:係指頻率,以表中相對應頻段之頻率單位表示。
  • 電場強度:係指在空間某點上電場的電場強度向量大小之均方根值,以單位長度的伏特數(V/m)表示。
  • 磁場強度:係指在空間某點上磁場的磁場強度向量大小之均方根值,以單位長度之安培數(A/m)表示。
  • 磁通量密度:係指在空間某點上磁場的磁通量密度向量大小之均方根值,以微特士拉(μT)表示。
  • 功率密度:係指在空間某點上等效平面電磁波輻射功率密度之均方根值,以單位平方公尺之瓦特數(W/m2)表示。

國內對用電頻率60赫茲磁場限制標準為何?

依環境部「限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」公式計算後,60赫茲通量密度參考位準值為83.3微特士斯拉(μT),也就是833毫高斯(mG)。

機關名發表年磁場參考位準值說明
環境部 2012 833毫高斯 參考ICNIRP對一般民眾之參考位準值
ICNIRP 1998 4,200毫高斯 職業人員
4,200毫高斯 一般民眾
2010 10,000毫高斯 職業人員
2,000毫高斯 一般民眾

國際癌症研究署(IARC)針對人類致癌因子分類為何?

IARC人類致癌因子歸類級別表
歸類級別歸類說明
(範圍與證據力)
因子舉例
1級 確定為致癌因子 流行病學證據充分。 太陽輻射、X射線和伽瑪射線、紫外線輻射(UV)、太陽燈、石棉、柴油引擎廢氣、燒焊煙霧、室外空氣污染、無菸煙草、吸菸(包含二手煙)、檳榔、黃麴毒素、石棉、甲醛、柴油引擎排氣、含酒精飲料、加工過的肉、所有類型的游離輻射、…
2A級 極有可能為致癌因子 流行病學證據有限或不足,但動物實驗證據充分。 高溫油炸釋出物質、硝酸鹽及亞硝酸鹽(臘肉)、65oC 以上湯飲、紅肉、苯乙烯、DDT、Glyphosate嘉磷塞(一種廣效型的有機磷除草劑)、夜班工作、…
2B級 可能為致癌因子 流行病學證據有限或不足,且動物實驗證據有限或不足。 汽油引擎廢氣、鉛、極低頻磁場(對兒童白血病)、射頻電磁場(對神經膠質瘤)、塑化劑(DEHP)、醃漬蔬菜、蘆薈全葉萃取物、阿斯巴甜、…
3級 無法歸類為致癌因子 流行病學證據不足,且動物實驗證據亦不足或無法歸類入其他類別。 靜電磁場、極低頻電場、咖啡、甲苯、原油、水銀、氨比西林(盤尼西林之一種)、乙醯胺酚(普拿疼、…)、次氯酸鹽、鹽酸、己內醯胺(合成尼龍塑料的中間原料)、...
4級 極有可能為非致癌因子 人類及動物均欠缺致癌性或流行病學證據不足,且動物致癌性欠缺。 -

資料來源:國際癌症研究署(International Agency for Research on Cancer) https://monographs.iarc.who.int/agents-classified-by-the-iarc/
本表維護日期:2023/12/25

防護守則

如何防護電磁波?

  • 保持與家電用品間的距離:因距離越遠,受電磁波的影響越小。替手機電池或電器用品充電時,至少距離50公分以上,避免將充電器放在床頭或床邊。

  • 縮短家電用品的使用時間:接觸時間越短,影響越小,電器用品不用時,要關掉電源。

  • 選用較省電製品:因用電流較小,產生磁場較小。

  • 避免在訊號微弱處使用手���,不但費電,且手機放射的電磁波也較強。

  • 行動電話使用時,以免持聽筒、耳機來代替直接接觸機身,盡量與頭部保持距離。

  • 行動電話使用時,建議長話短說,盡量縮短通話時間。

針對學童使用手機有何建議?

建議家長應依使用行動電話的必要性,規範兒童與青少年使用行動電話,適時監督孩童使用行動電話的方式,指導他們正確使用行動電話,培養良好的使用習慣。
詳細內容:內容連結

如果對手機產生之電磁波仍有點擔心怎麼辦?

世界衛生組織建議:「使用行動電話者如發送簡訊、上網時與身體保持30~40公分距離,或使用『免手持』配備,射頻曝露會大大低於把手機貼在頭部者。限制通話次數和時間,也可以減少曝露。在收訊良好的地點使用電話,也會減少曝露。」

家電產品產生的電磁場大小如何?

一般家電器具使用低壓,即110伏特或220伏特電壓,因此電場強度很小。至於磁場大小則因耗電量、廠牌及距離有很大的差異。日常生活中,許多近距離使用的家電器具所測得的磁場強度往往高於住家附近的電力設施。

世界衛生組織(WHO)電磁場主題中的相關說明 What are typical exposure levels at home and in the environment?

使用家電品時如何防護?

使用家電產品前,應注意產品和自身的距離及使用的時間。有些必須近距離使用的電器,如吹風機、電動刮鬍刀、吸塵器等,應儘量縮短使用時間;至於微波爐、烤箱、電磁爐等,則建議使用時儘量保持距離。

什麼機關單位可以協助我量測?

輸配線路、電力設施(極低頻):經濟部台灣電力公司:1911(全國免付費)

手機基地臺(射頻):國家通訊傳播委員會(NCC):0800-580-010(我幫你量一量)

輸配線路跨越或鄰近建物 行動電話基地台,頻率範圍:800、900、1800、2100 MHz

生活中的電磁波

為什麼基地臺要架設在人口較多的地區?

由於每一個基地臺有固定的服務範圍與通話容量,而人口稠密地區的手機用戶多、通話量大,因此基地臺的數量要夠多,才能維持低功率的電磁波,並擁有良好的通話品質,平均一座基地臺同一時間約提供40人之通話服務。

基地臺的通訊方式為何?

臺灣行動通信系統建設採先進的「蜂巢式通信系統」,每個區域中心都有一個無線基地台負責收發訊號,整體看起來就像蜂巢般緊密地串聯。

當用戶撥打電話時,手機訊號會傳送到最近的基地台,達到通話的目的;當用戶在行進間使用手機,行動網路會隨著用戶的位置把信號交遞給下一個最近的基地台,當基地台設置愈密集,交遞的過程也就愈順利(不會造成斷話)。

蜂巢式行動通話系統,圖表內容為上方文字說明

蜂巢式行動通話系統
資料來源:科學人雜誌,電腦繪圖:姚裕評)

為什麼屋頂有這麼多支天線?

由於基地臺天線發射面向有限,因此一個基地臺至少需要設置2~3支天線,才能涵蓋整個通訊網。

手機如何保持良好的收訊品質?

手機本身也是一個小型基地臺,必須依靠基地臺才能發揮作用。良好的收訊品質來自於手機與基地臺有效率的雙向通信機制。

手機與基地臺的關係就像棒球場上的野手之間互相傳球,隨著距離拉大,野手(手機)就必須花更大的力氣(功率),也就是更強的電磁波來與基地臺聯絡。

圖片內容為演示上方文字說明的示意圖

如何使電磁波降到最低?

當手機離基地臺愈遠,撥打電話時手機就必須發出更大的訊號搜基地臺;反之,基地臺愈近,手機發射的電磁波愈低。而基地臺在蜂巢式建構原則下,基地臺愈少,基地臺發射功率愈大、電磁波愈大。

手機離基地台-手機離基地台越近,電磁波越弱。手機離基地台越遠,電磁波越強。

基地臺設計範圍為何?

基地臺發射之電磁波其影響範圍類似汽車的車頭燈,其影響程度隨距離平方成反比衰減。

天線下方電磁波最弱

基地臺電磁波會不會造成環境污染的問題?

不會。行政院環境部曾發布新聞(民國89年4月25日),指明基地臺所發射電磁波屬於非游離性電波,而且經委託學術研究單位調查後證實,國內基地臺電磁波的功率都在國際標準值以下,因此環境部並未將基地臺列為環境污染源。

基地臺電磁波的管制標準為何?

我國行動通信基地臺電磁波的規範標準,也考慮到國內住宅人口較國外密集等因素,制定國內適用的規範標準。

而環境部也發現,國內基地臺的最大電磁波輸出功率密度值約為每平方公分0.001毫瓦,遠低於ICNIRP的規範值,政府為了民眾安全,已實施嚴格的把關。

電磁場、電場、磁場是什麼?

名詞解釋說明圖片說明
場 空間中的特定區域 一般所稱的「場」指的是空間中的一個區域,進入這個區域的物體都會感受到力的作用,例如我們生活在地球的重力場中,也生活在地磁的磁場中,閃電時我們更籠罩在強大的電場中。 場的示意圖
電場 在電力使用中,只要有電壓存在,電線或電器設備周圍就會有電場。 生活中常會發現電場,例如冬季脫毛衣發生的爆裂聲,接觸門的把手有觸電感覺,這些都是因摩擦而產生的靜電。電場一般是以「千伏特/公尺(kV/m)」作單位。 電場的示意圖
磁場 在電力使用中,只要有電流通過,導線的周圍就會產生磁場。 將磁鐵置於紙板下,撒鐵粉在紙板上,就會發現磁鐵兩端之間產生相連的幾圈條紋,這就是磁場;磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小。磁場的單位是以特士拉(T)或高斯(G)或毫高斯(mG)或微特士拉(μT)表示。 磁場的示意圖
電磁場 電磁場是電場與磁場的合稱。

架空輸電線下的電磁場大小如何?

電場大小與電壓、距離有關,磁場大小與電流、距離有關,由於電流大小並不是一個定值,因此磁場值也是在一個範圍內變動。

電場與磁場的強度都會因加大與電源間之距離而急速降低。電場強度會隨著電壓的增高而增強;磁場強度會隨著電流的增大而增強。

離電塔距離衰減圖表:圖表內容為上方文字說明的演示情形

電力公司對降低電磁場所採取的措施有那些?

  • 變電所電力設施建物儘量與周遭建物維持距離。

  • 採不同電流流向之電纜排列,以抵消電磁場。

  • 架空輸電線路與校園、民房密集之社區保持適當距離。

  • 架空輸電線路之導線以逆相序方式排列,以���消電磁波。

  • 地下電纜以管路方式設計時,電纜以逆相序(電流方向相同)或相同相序(電流方向不同)方式排列。

每天測量的電磁場數值為什麼會變化呢?

電磁場數值的大小與電力使用量的大小有關,而電力使用量的大小隨著季節及時間改變,故不同時間測量的值會改變。

輸電線路電磁場會有如微波爐的效果嗎?

目前國內的輸配電線路的頻率為60赫茲(1秒內有60個重複的波)。微波利用高頻微波使水分子發生撞擊而摩擦生熱來加熱食品,微波爐之微波頻率為2,450百萬赫茲(MHz),電源線電磁場頻率遠低於微波頻率,因此無法使水分子撞擊摩擦生熱,不會有像微波爐微波加熱的情形發生。

認識電磁波

電磁波是什麼?

「電磁波」是能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞,自古以來就以可見光、紅外線、X光與宇宙射線等各種面向存在於大自然。 近世以來,科技的發展,提供了日常生活中不可或缺的便利與好處,人為的電磁波也有多元的面向,如電信通訊用的微波、射頻及電力用的極低頻。

生活常見的電磁波有那些?

在我們的生活環境中,只要有電的地方就有電磁波,舉凡各種用電的家電用品、傳播用的廣播電臺、通訊用的基地臺等。每日所見的陽光,也是電磁波的來源,甚至人體本身也會輻射出電磁波。

一般而言,俗稱的電磁波是指有別於X光及宇宙射線之「游離輻射」外,諸如可見光、無線通訊、無線網路、手機基地臺、廣播、無線電、輸配電纜等,特性為波長較長,頻率較低,能量較低的「非游離輻射」。

4-Q2 各種非游離輻射常見來源

圖片說明:各種非游離輻射常見來源:紫外線-陽光、殺菌燈。可見光:陽光、各種照明設施。紅外線:電暖器、火、陽光、人體。微波:無線網路、無線通訊、微波爐、雷達。射頻:電視、廣播、無線電。極低頻:家電用品、配電設施、輸配電纜。靜電磁場:直流電、磁鐵、地磁。

電磁波有什麼特性?

電磁波的特性可以用波長、頻率及能量這三個參數的相關來描述,波長愈短,頻率愈高。頻率(Frequency)係指一秒鐘內電磁波完成之正弦週期單位,通常以赫茲(Hz)表示。

圖片說明
波示意 「電磁波」是能量的一種。它以波的形式接近光的速度輻射傳遞。
1秒內有60個重複的波 我國用電頻率為60赫茲(Hz)。如吹風機、電磁爐等家電用品,或傳送電力的輸配線路及變電所,屬於300Hz以下之極低頻範圍。
1秒內有300k個重複的波 無線通訊設備,包括手機、基地臺及電臺等,頻率介於300k赫茲(Hz)至300G赫茲(Hz)之間,是所謂射頻(RF,Radio Frequency)範圍。
頻率與能量關係圖:極低頻電磁場頻率低能量低、紅外線紫外線頻率高能量高 波長愈短,頻率愈高;頻率愈高,能量愈大。

輻射與游離作用?

輻射是傳遞或發射能量的一種方式, 當原子裡面的電子自輻射獲得能量,足以使電子脫離原子的束縛,成為一帶正電和一帶負電的正負離子對,即稱為游離作用。

游離作用示意圖

游離輻射、非游離輻射是什麼?

電磁波依照能量的大小可以區分為「游離輻射」及「非游離輻射」,其頻率分界為3×1015赫茲(Hz),亦即每秒三千兆次。依據「頻率愈高能量越大」特性及「輻射與游離作用」,頻率大於3×1015赫茲(Hz)者為「游離輻射」,反之頻率小於3×1015赫茲(Hz)者為「非游離輻射」。

名詞解釋說明圖片說明
游離輻射 頻率大於每秒三千兆次的電磁波。 一般為人所知的游離輻射就是X光,它的光子能量強到足以藉由打斷細胞內各種分子的原子鍵而產生游離化,必須嚴格防護,因此醫院的X光室都有鉛板屏蔽,避免輻射外洩。 游離輻射警告圖
非游離輻射 頻率小於每秒三千兆次的電磁波。 與X射線相比之下波長較長的電磁波,它的能量較微弱,無法打斷原子的鍵結產生游離化。 非游離輻射警告圖

非游離輻射的計量單位是什麼?

要描述非游離輻射強弱時,可以強度或密度來說明。極低頻之家電用品及電力輸配線路(高壓電塔、變電箱等),眾所關注的是磁場效應,通常以磁通量密度表示單位面積的磁場強度或磁力線密度,單位使用微特士拉(μT)或毫高斯(mG);射頻之廣播及通訊電磁波(基地臺、無線網路等),因為關心對人體的熱效應,以電場強度、磁場強度或是功率密度表示單位面積的電磁場強度,單位使用瓦特/平方公尺(W/m2)或毫瓦特/平方公分(mW/cm2)。

電磁波對我們有什麼影響?

  • 頻率於3×1015 Hz(3000 THz)以上,像X光這種強能量的游離輻射,可破壞生物細胞分子,必須嚴格防護。

  • 頻率介於1000 kHz至3×1015 Hz間的非游離輻射,會產生熱效應,例如可見光會使溫度升高,夏天仍要防曬、小心中暑。

  • 頻率在1000 kHz以下的非游離輻射,雖能量夠,但不足以破壞生物細胞分子,也不會產生溫度變化,大多數人感覺不到。

  • 極低頻(300 Hz以下)的非游離輻射,在觸碰發射源的情況下會對生物體產生電擊刺激。

此圖表為演示上方文字的內容

電磁波頻譜與生物細胞效應(資料來源:國家通訊傳播委員會)

如果要找電磁波相關資訊,要到那裡查詢呢?

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