自古以来人类一直受到地磁场的照射, 而且早已在日常生活中加以应用, 指南针就是一个明显实例, 但一直没有像电场那样引起人们的重视。随着工业的发展, 尤其八十年代以来, MRI(magnetic resonance imaging)和MRS(magnetic resonance spectroscopy)的应用, 使人们对静磁场(包括低频磁场)的防护逐步引起了重视。国内这方面报道尚少，本文就此作一些讨论。

一 地磁场和工业、科技领域的磁场

地球本身就是一个大磁体, 通常认为地磁场在30-70μT (Tesla)之间。在室内, 由于电气用具的使用, 也产生一定强度的低频交变磁场, 办公室和实验室约在0.03 ~0.6μT之间。瑞典调查了50处住房, 范围为0.05~0.1μT, 有电加热器的房间平均值为0.6μT。美国科罗拉多州(Colorado)调查了150处住房，用电时平均值为0.057μT，不用电时为0.042μT。靠近电器具的地方磁场值较高，例如一般距显示器屏幕0.3 m处为0.1~0.3μT，而背面为5μT左右；而电动打字机键盘处为0.2μT，背面约2μT，家用电器通常低于100μT^[1]。

工业活动中产生的磁场较强。美国调查了电话机房, 一般在0.07 ~ 0.2μT, 最大值为0.82μT。直流高压输电线稍大些, 500 kV的输电线, 地面磁场为22μT; 而60 Hz的交流输电线（500kV）则为33μT。德国的一些电厂测值为0.1~1.2mT。

电热处理器的应用产生附加磁场, 瑞典调查了5个加热器。距加热器0.1 ~ 1米处，场范围为1 ~ 6 mT。加拿大的产品稍低些, 7个加热器磁场在0.13 ~ 0.7 mT之间。电解铝工艺产生的静磁场较高, 瑞典的一份调查表明, 工作人员处于10 mT磁场照射下, 高达50 mT; 而在德国, 照射场在4 ~ 7 mT之间。上述照射都是在工作场所, 因而职业性的, 由于磁场强度不是很高, 当时并没有引起人们的重视。

近来人们在科研方面采用了更高的磁场。热核反应器托卡马克(Tokamak), 5000 Mw功率时加热线圈为45 mT, 反应器处于7 mT磁场下, 反应器外低于0.1 mT; 当反应器内部场达10 T时, 控制室低于1 mT, 反应器的墙边将近50 mT, 建筑物外为0.5 mT。在正常情况下, 工作人员在5~10 mT场强下工作。超导实验室的场强在20~50 mT之间。核物理实验中气泡室(Bubble Chambers), 乳胶片工作时, 场强高达0.6~1.5 T(5~10分内)。高能物理中使用的粒子加速器和同位素分离装置也使用了很强的磁场。因而, 一些国家制定了防护标准。见表 1, 表 2。

一些实验室, 如美国布鲁克海文实验室和斯坦福加速器实验室也作了类似规定, 这段时间, 人们发现强磁场对生物体是有影响的, 并且逐步深入开展这方面工作^[2]。

二 MRI和MRS产生的磁场

核磁共振现象是指处于静电场中的某种物质受到特定频率的电磁波作用, 其原子核发生能级共振跃迁的现象。MRS利用这原理进行物质成份和结构的分析, 而MRI进行驻器显像和医学诊断。八十年代以来, MRI技术迅速发展^[3], 越来越多的患者被检查, 同时也推动了磁场对人体影响的研究。MRI按静磁场强弱分为三类, 即低场类(或超低场) 40 mT ~ 0.3 T, 中场类0.5 ~ 0.6 T, 高场类1.0~ 2.0 T。加拿大Maria.A.S等测定了4合MRI的静磁场, 其100 mT、5 mT和1 mT等场线分别离MRI的距离如表 3所示。1.9 T的MRI因为有自屏蔽, 所以外磁场比较小。在国内, 卫生部指示卫生部工业卫生实验所进行这方面工作, 该所已测定了8台MRI的静磁场, 其结果与表 3相仿。国内山东省医学影像研究所的MRI最强, 为1.5 T。

六、七十年代, 人们通常在1 T以下的静磁场, 观察磁场的生物效应, 包括动态血磁效应, 遗传和酶效应等, 也对志愿者作了一些实验, 认为静磁场(1 T以下)对人无害, 但由于资料的系统性和完整性不够, 认为要谨慎, 尤其是对老人、小孩、孕妇和心血管患者^[5]。八十年代时期, MRI的迅速发展, 使一些发达国家制订了这方面限值, 见表 4。

实际工作表明, 低于2.0 T的静磁场尚没有记录到对患者明显伤害, 但这种照射通常是单次的、短时的(几分到几十分钟)。八十年代后期4 T的MRI正逐步实用化, 而在1~ 5 T静磁场的实验中, 低于2.5 T时, 志愿者没有观察到有害影响, 大于4 T时, 个别材料表明, 受试人员有血压升高和头痛现象。目前比较新的提法是双重平行的限制体系(two -tier system of restriction), 即低限2.5 T (low level或uncontrolled level), 低于此限量是安全的, 稍微超过此限量是可以接受的; 上限4.0 T (upper level)是不能超过的, 超过上限, 有可能引发血流减速, 血压升高, 心律不齐, 智力受损等问题。同时也提出了对老人、孕妇、儿童和心血管病人要谨慎行事, 认为现有资料尚不够完整, 不足已说明问题, 须由将来实践作进一步修正^[7]。

实测结果表明，MRI的强磁场集中在检查室内，对有自屏蔽的中、高场MRI，患者待检处和工作人员活动处带通常低于0.5 mT，无自屏蔽的则可能达到数mT。低场的MRI, 检查室外场强低于0.1 mT。这说明照射主要是被检者。此外, 一部分工作人员每天在检查室内约0.5 ~ 1.5小时, 位置离MRI 0.5~1.5米处, 场强通常为数十mT, 这是种职业照射, 也应引起注意。

三 小结

1.人类居住环境的磁场主要是地磁场和家用电器引起的, 地磁场在30 ~ 70 μT之间, 而室内电器产生的磁场通常低于5 μT。

2.工业生产中静磁场也不高, 通常低于数mT, 电解铝工艺较高, 有可能达到50 mT。部分科研装置使用了较高磁场, 如气泡室、托卡马克热核反应器, 但人员通常不在强场下, 而且涉及人员数量很少。

3. MRI应用的场强较高(0.1~ 2 T), 而且目前正向更高场(4 T或更高)发展。由于涉及较大数量的群体, 其防护引起了人们的关切, 制订的照射限值也在不断变化^[8]。这种照射主要是被检查者, 而且有单次、短时间的特征, 因而在防护上有明显特点, 需根据以后的资料不断加以补充、完善。

4.对工作人员照射, 目前尚无确切的依据, 通常沿用科研领域内规定, 这要由以后的研究工作和积累资料来修改和完善。